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Maschinenbau > Regelungstechnik > Flashcards

Regelungstechnik Flashcards

0
Q

Ab der wievielten Ordnung kann eine Regelstrecke mit einem P-Regler instabil werden?

A

Ab der 3. Ordnung

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1
Q

Welcher Frequenzgang ist der Ausgangspunkt für das Nyquistkriterium?

A

Frequenzgang des Offenen Regelkreises

G_o=G_S*G_R

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2
Q

Welches Übertragungsverhalten besitzt ein Regelventil/Hydraulikzylinder?

A

I Verhalten

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3
Q

Welches Übertragungsverhalten besitzt ein Tiefpassfilter?

A

PT₁

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4
Q

Welches Übertragungsverhalten besitzt ein Hochpassfilter

A

DT₁

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5
Q

Wie ist der Regelfaktor definiert?

A

R=(bleibende Regeldifferenz mit Regler)/( bleibende Regeldifferenz ohne Regler)

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6
Q

Welches ist der grundlegende Unterschied zwischen einer Steuerung und einer Regelung

A

Steuerung –> offene Wirkungskette

Regelung –> geschlossener Kreis

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7
Q

Was versteht man unter Pulsweitenmodulation/ Einschaltdauermodulation?

A

Rel. Einschaltdauer = Maß für Signalgröße

Großes Signal // kleines Signal

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8
Q

Wesshalb ist bei einer hydraulischen Positionierregelung die Eigenfrequenz “Masse Zylinder”/ “Federsteifigkeit Ölsäule von Interesse?

A

Maß für die Dynamik. Entspricht max. Verstellgeschwindigkeit.

Betrieb stets unterkritisch

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9
Q

Nennen Sie drei Beispiele für Regelstrecken mit Totzeit

A

1) Förderband
2) Mischung - Messstelle dahinter
3) Temperaturregelung

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10
Q

Bei dem Verfahren von Ziegler/ Nichols werden Parameter ermittelt aus denen die Reglereinstellungen geschlossen werden kann. Wie lauten diese?

A

Kp_krit

T_krit

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11
Q

Bei der Reglereinstellung aus der Sprungantwort werden durch einen Versuch 3 Kenngrößen ermittelt. Wie lauten diese?

A

Ks. ; Tg ; Tu

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12
Q

Welche Eigenschaften müssen die Nullstellen der charakteristischen Gleichung besitzen, damit der Regelkreis stabil ist?

A

Alle Realteile negativ

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13
Q

In einem Regelkreis befindet sich unter anderem eine Totzeit. Wie verändern sich amplitudenreserve und Phasenreserve falls die Totzeit erhöht wird?

A

Phasen und Amplitudenreserve werden kleiner

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14
Q

Was versteht man unter dem Begriff Amplitudenreserve?

A

Faktor um den KP erhöht werden kann bis zum erreichen der Stabilitätsgrenze

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15
Q

Eine vorhandene Kaskadenregelung soll zu einem einfachen einschleifigen Regelkreis vereinfacht werden. Wie viele Messumformer, Regler und Stellglieder werden eingespart?

A

Messumformer : 2-1=1
Regler : 2-1=1
Stellglieder : 1-1=0

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16
Q

Wie viele Messumformer werden bei einer Kaskadenregelung benötigt?

A

2

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17
Q

Wie viele Stellgeräte werden bei einer kaskadenregelung benötigt?

A

1

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18
Q

….. Den Wert für TN verändern damit das Überschwingen reduziert wird

A

Tn vergrößern

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19
Q

Ein Regler ist optimal eingestellt. Dann wird die Verstärkung bei dem Messumformer verdoppelt. Wie müssen die Einstellparameter eines PI Regel das dann verändert werden?

A

Kp halbieren

Tn unverändert

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20
Q

Wie lauten die Eingangs und Ausgangsgrößen eines Regler

A

Eingang: Regeldifferenz
Ausgang: Stellgröße

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21
Q

Wie viele Regler und wie viele Rückführgrößen werden bei einer Kaskadenregelung eingesetzt

A

Jeweils 2

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22
Q

Welche Signalform bzw welcher Signalbereich wird in der pneumatischen Regelungstechnik verwendet

A

0,2 bis 1 bar überdruck

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23
Q

Welche Signalform welcher Signalbereich wird in der elektrischen Regelungstechnik verwendet? (Strom/Spannung)

A

Strom: 4 bis 20 mA bzw 0 bis 20 mA
Spannung: 0 bis 10 V bzw -10 bis 10 V

24
Q

Woran erkennt man bei einer ausgeführten Regelung, dass der Regelkreis an der Stabilitätsgrenze arbeitet?

A

Einmal angestoßen –> führt Dauerschwingung aus

25
Q

Welche Werte muss man für TN und TV bei einem Regler eingeben wenn man einen P-Regler verwenden möchte

A

Tn → ∞

Tv = 0

26
Q

Beim eintragen eines PT1-Gliedes im Bode Diagramm werden nur die Asymptoten eingetragen. Wie groß ist dabei der Fehler bzw. die Abweichung bei der Kreisfrequenz?

A

√2 bzw 1/√2

27
Q

Was versteht man unter dem Begriff Kreisverstärkung

A

Multiplikation aller statischen Übertragungsfaktoren im Regelkreis

28
Q

Welche Möglichkeiten der Einstellung sind an der Frontseite eines handelsüblichen Regers möglich

A

Handbetrieb
Automatikbetrieb
Handstellgröße
Sollwert

29
Q

Bei welcher Regelung spielen Führungs und Folgeregler eine Rolle

A

Kaskadenregelung

30
Q

Wie verändern sich Amplitudenreserve und Phasenreserve in einem Regelkreis, wenn man die Totzeit erhöht wird?

A

Phasenreserve wird kleiner

Amplitudenreserve wird kleiner

31
Q

Wie verändern sich Amplitudenreserve und Phasenreserve in einem Regelkreis, wenn man die Totzeit verkleinert wird?

A

Phasenreserve wird größer

Amplitudenreserve wird größer

32
Q

Wie hängen die Nachstellzeit und die Vorhaltezeit zusammen?

A

Nachstellzeit ist 4-5 mal größer als die Vorhaltezeit

Tn= Tv*4

33
Q

Wie ist die Amplitudenreserve formelmäßig definiert

A

AR= K_pkrit / K_P

34
Q

Mit welcher Signalform bzw in welchem Signalbereich werden in der Elektrohydraulik Signale übertragen?

A

-10V bis +10V

35
Q

Welches Verhalten stellt sich ein, wenn bei einer hydraulischen Positionierregelung ein I-Regler verwendet wird?

A

PT2-Verhalten (ungedämpft)

Dauerschwingung

36
Q

Welchen Regler sollte man bei einer hydraulischen Positionierregelung verwenden um dauerschwingungen zu vermeiden?

A

PD, PI, PID

37
Q

Wie ermittelt man K_I aus der Sprungantwort?

A

K_I= 1/T_I

38
Q

Wie ermittelt man T_I aus der Sprungantwort?

A

ΔX=ΔY
Abstand von T bis ΔX ist T_I

T ist Strecke von Sprungfunktion bis Schnittpunkt der Tangente von Sprungantwort und Tangente der Totzeit von Sprungantwort

39
Q

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit ein Regler bei Sollwertsprüngen nicht überschwingt?

A

Dämpfungsgrad δ/ω₀ = 1

40
Q

Was ist eine Totzeit?

A

Zeitspanne zwischen Änderung am Systemeingang und Antwort am Systemausgang

41
Q

Wie ermittelt man Ks auf dem Diagramm einer Sprungantwort

A

Ks= ΔX/ΔY

ΔY= Höhe der Sprungfunktion
ΔX= Höhe der Sprungantwort
42
Q

In einem geschlossenen wärmedichten Behälter wird elektrische Leistung zugeführt. Ziel ist die Temperaturregelung im Behälter. Warum handelt es sich um eine Regelstrecke ohne Ausgleich

A

Pel=m•c• dT/dt

Ist Pel>0 dann steigt die Temperatur immer weiter

43
Q

Unter welcher Bedingung lässt sich eine Regelstrecke 2. Ordnung durch eine Hintereinanderschaltung von zwei Elementen 1. Ordnung darstellen

A

Dämpfungsgrad >1

δ/ω₀ > 1

44
Q

Eine Regelstrecke mit Verzögerungsgliedern wird mit einem P-Regler betrieben. Eine auftretende Störgröße wird nicht ganz ausgeregelt. Wie muss man Kp verändern, damit der Einfluss der Störgröße auf die Regelgröße abgemindert wird?

A

Kp erhöhen

45
Q

Wie ermittelt man Kp aus dem Diagramm mit der Sprungfunktion/Antwort?

A

Kp=Δy/Δe

46
Q

Wie ermittelt man T_I aus dem Diagramm der Sprungantwort?

A

TI ist die Strecke vom Eingangssignal zum Punkt wo Eingang und Antwort sich schneiden ( ∆x=∆y)

47
Q

Wofür steht T_g

A

Ausgleichszeit

48
Q

Wofür steht T_u

A

Verzugszeit

49
Q

Wofür steht T_n

A

Nachstellzeit

50
Q

Wofür steht T_v

A

Vorhaltezeit

51
Q

Wie ist die Kreisfrequenz eines Hydraulikzylinders definiert?

A

ω₀²=c/m = (Eöl⋅A²)∕(Völ⋅m)

52
Q

Wie wird die Steifigkeit einer Ölsäule definiert?

A

c=(Eöl⋅A²)∕Völ

53
Q

Welches Gesamtübertragungsverhalten entsteht, wenn die Kompressibilität der Ölsäule mit berücksichtigt wird?

A

(PT₁+PT₂)=PT₃

54
Q

Was versteht man unter dem Begriff Phasenreserve?

A

Phasenreserve gibt den Winkel an, um den die Phasenlage, des rückgekoppelten Signals noch weiter verschoben werden kann bis Mittkopplung im System eintritt

55
Q

Bei einem Regler sei KP=0,8 und Tn=12s. Das Betriebsverhalten ist so, dass eine weitere Erhöhung der Verstärkung möglich sei. Welche neuen Einstellwerte für KP bzw Tb wären sinnvoll?

A

Kp 1,0 ⬆️

Tn 10s ⬇️

56
Q

Nennen Sie zwei Aussagen, die durch den Störungsfrequenzgang angegeben werden können?

A

1) Nenner: Stabilitätsaussage

2) allgemein: beschreibt Wirkung von Störung auf Regelgröße

57
Q

Wie groß ist das Amplitudenverhältnis eines PT₁-Gliedes bei der Kreisfrequenz ω=1/T ?

A

K ∕ √2

Besonders 1 ∕ √2

Maschinenbau (2 decks)

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