Gain-Scheduling
- Aktualisiert2023-02-21
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Unter Gain-Scheduling versteht man ein System, bei dem Reglerparameter basierend auf gemessenen Betriebsbedingungen geändert werden. Die Scheduling-Variable kann z. B. der Sollwert, die Prozessvariable, ein Reglerausgangswert oder ein externes Signal sein. Aus historischen Gründen wird die Bezeichnung "Gain-Scheduling" (arbeitspunktabhängige Verstärkungseinstellung) verwendet, auch wenn sich neben der Verstärkung noch andere Parameter ändern, z. B. die Vorhaltzeit Td oder die Nachstellzeit Ti. Mit Gain-Scheduling werden Systeme effektiv gesteuert, bei denen sich die Betriebsbedingungen ändern.
Mit Hilfe des VIs PID-Gain-Schedule können Sie verschiedene Sätze von PID-Parametern auf verschiedene Arbeitsbereiche Ihres Reglers anwenden. Da die meisten Prozesse nicht linear sind, können PID-Parameter, die an einem Arbeitspunkt eine gewünschte Reaktion auslösen, eine unerwünschte Reaktion an einem anderen Arbeitspunkt hervorrufen. Das VI PID-Gain-Schedule wählt einen Satz von PID-Verstärkungswerten aus dem Gain-Schedule basierend auf den aktuellen Werten des Eingangs Gain-Scheduling-Wert aus und gibt diese aus. Zum Implementieren eines Gain-Schedules basierend auf dem Wert der Prozessvariablen verbinden Sie die Prozessvariable mit dem Eingang Gain-Scheduling-Wert und verbinden Sie den Ausgang PID-Verstärkungswerte (Ausgang) mit dem Eingang PID-Verstärkungswerte des VIs PID.
Der Eingang PID-Gain-Schedule des VIs PID-Gain-Schedule ist ein Array aus Clustern aus PID-Verstärkungswerten und entsprechenden Höchstwerten. Jeder Satz von PID-Verstärkungswerten entspricht dem Bereich von Eingangswerten von Max. Wert des vorhergehenden Elements des Arrays bis zum Max. Wert desselben Elements im Array. Der Eingangsbereich der PID-Verstärkungswerte des ersten Elements von PID-Gain-Schedule ist alle Werte kleiner oder gleich dem entsprechenden Max. Wert.
In der folgenden Abbildung sehen Sie ein Frontpanel eines VIs, in dem die Sollwerte als Gain-Scheduling-Variablen mit dem Standardbereich 0 bis 100 verwendet werden.
In der folgenden Tabelle werden die Parameterbereiche aus der vorherigen Abbildung zusammengefasst:
| Bereich | Parameter |
|---|---|
0  SP 30 |
Kc = 10 Ti = 0,02 Td = 0,02 |
| 30 SP 70 |
Kc = 12 Ti = 0,02 Td = 0,01 |
| 70 SP 100 |
Kc = 15 Ti = 0,02 Td = 0,005 |