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PID-Regelung
PID-Regelung ist eine Methode, den Rückführungswert (Erfassungswert) auf den eingestellten Sollwert
abzustimmen. Durch Kombination von Proportionalglied (P), Integralglied (I) und Differentialglied (D)
können auch Anlagen mit Lastschwankungen geregelt werden.
Zu den Kennwerten der PID-Regelung siehe unten.
Proportional
glied (P)
Integralglied
(I)
Differentialg
lied (D)
Funktionsweise der PID-Regelung
Um die Unterschiede zwischen den einzelnen Funktionen des PID-Reglers (P, I und D) zu verstehen, ist im
folgenden Diagramm der Anteil der einzelnen Glieder am das Ausgangssignal bei sprunghaftem Anstieg des
Eingangssignals gezeigt.
6
Anwendungen für PID-Regelung
Die folgende Tabelle enthält Beispiele für die Anwendung der PID-Regelung in Verbindung mit dem
Frequenzumrichter.
Anwendung
Drehzahl-
regelung
Druckregelung Das Drucksignal wird zurückgeführt und der Druck wird geregelt.
Durchfluss-
regelung
Temperatur-
regelung
96
6-
Das Ausgangssignal eines P-Glieds ist proportional zu dessen Eingangssignal (Regelabweichung).
Mit einem reinen P-Regler ist es nicht möglich, Regelabweichungen vollständig zu eliminieren.
Das Ausgangssignal eines I-Glieds ist das Zeit-Integral des Eingangssignals (Regelabweichung). Mit
einem PI-Regler (P- und I-Glied) ist es möglich, die Regelabweichung vollständig zu eliminieren.
Das Ausgangssignal eines D-Glieds ist die zeitliche Ableitung des Eingangssignals (Regel-
abweichung). Durch Zufügen eines D-Gliedes (PID-Regler) kann die Ansprechzeit drastisch
verbessert werden, jedoch besteht auch die Gefahr einer Destabilisierung der Systems.
Abweichung
Ausgang des P-,
I- und D-Glieds
Abb. 6.79 Funktionsweise der PID-Regelung
• Die Drehzahl der Maschine wird zurückgeführt und durch den Regler an den Zielwert angepasst.
• Tatsächliche Drehzahlen anderer Motoren können als Zielwert zugeführt und so ein synchronisierter
Betrieb mehrerer Motoren realisiert werden.
Die Durchflussrate wird zurückgeführt und mit hoher Präzision geregelt.
Das Temperatursignal wird zurückgeführt und die Temperatur kann mit einem Lüfter geregelt werden.
D-Regelung
Details zur Regelung
Zeit
PID-Regelung
I-Regelung
P-Regelung
Zeit
Beispiel für
eingesetzten Sensor
Drehzahlmesser-
Generator
Drucksensor
Durchflussgeber
• Thermoelement
• Thermistor
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