Software-Werkzeug zur Auslegung von robusten PID-Reglern

Kurzfassung

Einstellregeln für die drei Parameter von PID-Reglern sind im Allgemeinen nur auf Strecken bestimmten Typs anwendbar und erlauben zumeist keine exakte Berücksichtigung von Totzeiten oder Parameterunsicherheiten. Neue theoretische Erkenntnisse, basierend auf der Grundlage der Methode der singulären Frequenzen, ermöglichen die Bestimmung eines robust stabilisierenden dreidimensionalen Gebietes im Raum der PID-Reglerparameter. Damit können Systeme mit Parameterunsicherheiten, einschließlich von totzeitbehafteten Systemen untersucht werden. Diese Verfahren lassen neben Hurwitz- und -Stabilität auch die Behandlung von der besonders für zeitdiskrete Systeme nützlichen Kreisstabilität zu, ebenso die Feineinstellung von Reglerparametern. Diese Arbeit fasst die neuesten Erkenntnisse dieser Thematik zusammen und stellt ein darauf aufbauendes Software-Werkzeug für den Regelungstechniker vor. Das Tool ermöglicht über eine einfach zu bedienende Benutzeroberfläche die Eingabe von Regelstrecken mit Parameterunsicherheiten, die Auswahl eines Reglers und -Gebietes, die Reglersynthese, die Visualisierung des berechneten, stabilen Gebietes, die Auswahl eines Satzes an Reglerparametern sowie die interaktive Analyse mit den gebräuchlichen Analyseverfahren.