Was ist in diesem Kontext die Störgröße im Regelkreis?

Question

Aufgabe:

Ich frage mich, was in dem folgenden Kontext die Störgröße. Gegeben sei der folgende Regelkreis

Ein Roboter habe einen Ultraschallsensor, der die Distanz in Zentimeter zum nächsten Objekt misst. Der Roboter soll bei einem Abstand von 50cm zum nächsten Objekt stehen bleiben. Wenn die Distanz zum nächsten Objekt größer als 50cm ist, fährt er gerade aus. Wenn die Distanz zum nächstem Objekt kleiner als 50cm ist, fährt der Roboter rückwärts. In diesem Kontext wäre die Führungsgröße w die 50cm Distanz und die Regelgröße y die momentane Distanz. Der Reglertyp ist ein P-Regler. Die Regelabweichung y-w wird mit der Konstanten 2 multipliziert um die Stellgröße u zu berechnen, welche in diesem Fall die geregelte Geschwindigkeit ist, also u=(y-w)*2. Die Regelstrecke in diesem Fall wären die beiden Motoren, der linke und der rechte Motor. Ist es soweit richtig? Falls ja, was wäre in diesem Fall die Störgröße d? Ich verstehe diese noch nicht ganz. Sie spiegelt ja den externen Einfluss der Umgebung wider, die störend auf die Regelgröße wirkt, also durch die es zu einer vorübergehenden Abweichung vom Sollwert kommt.

Was wäre die Störgröße in diesem Fall? Ist da überhaupt eine Störgröße?

Answer 1

Hallo Botaniker123,

zu Deiner Frage:

"Die Regelstrecke in diesem Fall wären die beiden Motoren, der linke und der rechte Motor. Ist es soweit richtig? Falls ja, was wäre in diesem Fall die Störgröße d?"

Antwort: Nein

Die Regelstrecke ist die physikalische Größe die geregelt werden soll. In Deinem Beispiel also die Distanz des Roboters zum nächsten Objekt. Die beiden Motoren sind die so genannten Stellglieder, die Teil des Reglers sind, somit nicht Teil der Regelstrecke. Die Aufgabe des Reglers ist es, die Regelstrecke - also die Distanz- so zu beeinflussen, dass die Regelgröße den gewünschten Wert einhält, also die Regelgröße und die Führungsgröße gleich sind damit die Regelabweichung Null ist.

Deine Frage:

"Was wäre die Störgröße in diesem Fall? Ist da überhaupt eine Störgröße?"

Störgröße kann z.B. eine gestörte Ultraschallmessung sein. Das könnte z.B. sein, wenn Wasser (Regen?) die Übertragungsstrecke stört.

Noch ein Tipp: Für den gezeichneten Regelkreis lässt sich auch ein Störfrequenzgang ermitteln. Dieser lässt sich aus dem Blockschaltbild herleiten. Das kannst Du vielleicht mal probieren.

Gruß von hightech

Comments

"Die Regelstrecke ist die physikalische Größe die geregelt werden soll."

Was wäre, wenn der Roboter sich nur zum Objekt drehen muss, also den Winkel zum Objekt auf Null bringen soll. Was wäre hier die physikalische Größe, die geregelt werden soll?

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Ohne die Details zu kennen würde ich sagen, dass die Regelgröße ebenfalls die Entfernung ist, genauer gesagt die Minimalentfernung. Nur mit dem Unterschied, dass du jetzt die Positionen der Sensoren (Sendeposition und Empfängerposition) als Kreisbewegungen berücksichtigen musst. Dafür hast du ja die Mathematik als Hilfsmittel.

Gruß von hightech