Das lernst du heute
- Hysterese und PI-Regler vergleichen
- Gasregelung und Schleuse verbinden
- Lücken erkennen
Monat 6 hat dir drei Arten zu regeln beigebracht, dazu Gase, Wärme und die Luftschleuse. Heute ordnest du sie – und verbindest zwei davon in einem Chip.
Hysterese und PI-Regler vergleichen
| Hysterese | P-Regler | PI-Regler | |
|---|---|---|---|
| Stellglied | nur an/aus (Heizung, Ventil) | stufenlos (Pumpe, Mischer) | stufenlos |
| Verhalten | pendelt im Band | kommt nah heran, bleibt etwas daneben | kommt genau ans Ziel |
| Aufwand | 4 Zeilen | 3–4 Zeilen | plus Integral und Anti-Windup |
| Falle | Vergleiche verdreht | bleibende Abweichung | Windup, NaN im Integral |
Für die meisten Basisaufgaben reicht die Hysterese. Ein P-Anteil lohnt sich, wo ein Gerät stufenlos arbeitet und sanft ankommen soll – etwa eine Pumpe, die eine Kammer füllt.
Gasregelung und Schleuse verbinden
Eine Schleuse, die aus einem Vorratstank füllt, muss zwei Fragen beantworten: Darf ich füllen? Und wie schnell?
- Darf: Der Vorrat hat genug Druck und atembare Luft (Gasanteil wie in Woche 22).
- Wie schnell: P-Anteil wie in Woche 23 – weit vom Ziel volle Pumpe, kurz davor langsam.
sub stell VOLL druck
mul stell stell KP
clamp stell stell 0 PMAX
mul stell stell frei # ohne Freigabe 0mul mit einem 0/1-Wert ist eine Freigabe ohne Sprung.
Lücken erkennen
- Warum kommt ein reiner P-Regler nie ganz ans Ziel? (Tag 155)
- Was macht Anti-Windup, und warum mit
clamp? (Tag 156) - Was passiert mit der Klimaanlage, wenn ihr Setting über der Eingangstemperatur liegt? (Tag 162)
- Welche Tür darf bei 50 kPa in der Kammer aufgehen? (keine, Woche 25)
- Wann ist „weiterlaufen“ die sichere Richtung? (Tag 151)
clamp mit NaN liefert NaN. Fällt der Kammersensor aus, wäre das Setting der Pumpe NaN – deshalb das snan und select nach dem clamp. Vergleiche fangen NaN von selbst ab, Rechnungen nicht.
KP aus der Spanne ablesen: Soll die Pumpe bei 50 kPa Abstand voll laufen (Setting 10), ist KP = 10 / 50 = 0,2.
Übung
Aufgabe
Die Volumenpumpe „Fuellpumpe“ füllt die Schleuse (Sensor „Schleuse“) aus dem Vorrat (Analysator „Vorrat“).
- Freigabe nur bei mindestens 300 kPa und mindestens 18 % Sauerstoff im Vorrat, sonst Blinklicht „Vorrat“ an
- Setting = 0,2 · (100 kPa − Kammerdruck), begrenzt auf 0 … 10, ohne Freigabe 0
Onnur, solange das Setting über 0 liegt- Kammersensor weg: Pumpe aus
Hinweise
Hinweis 1
Freigabe: zwei sge und ein and.
Hinweis 2
Stellgröße: sub, mul mit KP, clamp auf 0 … PMAX, dann NaN durch 0 ersetzen und mit frei multiplizieren.
Hinweis 3
On = sgtz der Stellgröße.
Quiz
4 Fragen. Ab 60 % ist das Quiz bestanden – die Auswertung macht der Server.
Tag abschließen
- Übung im Simulator bestanden
- Quiz mit mindestens 60 % bestanden
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