Neues interaktives Entwurfsverfahren für robuste PID-Regelungen von linearen Strecken mit Unsicherheiten der Totzeit und der Parameter

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Abel
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5448139

Obwohl die Bedeutung des PID-Reglers in der regelungstechnischen Praxis kaum überschätzt werden kann, gibt es bis heute selbst für lineare Strecken noch kein allgemein anwendbares Einstellverfahren. Dieses Forschungsvorhaben soll einen Beitrag zur Erforschung und Entwicklung eines modellbasierten Einstellverfahrens liefern, welches unabhängig von konkreter Anwendung systematisch und zuverlässig eine zufriedenstellende Reglereinstellung ermittelt. Es zeichnet sich durch eine große Breite sowohl in Bezug auf die zulässigen Regelstrecken (alle lineare Strecken incl. Totzeitsysteme, instabile, nichtminimalphasige Strecken) als auch in Bezug auf die Zielkriterien (Zeitbereichskriterien wie Einschwingzeit etc. und Frequenzbereichskriterien wie Amplituden- und Phasenreserve) aus. Robustheitsanforderungen fließen systematisch in den Entwurf ein, wobei die Unsicherheit des Streckenmodells in Form eines Arbeitsbereiches der Streckenpararmeter (auch der Totzeit) beschrieben wird. Das Parameterraumverfahren ermöglicht eine Umsetzung in ein interaktives und einfach verständliches Softwarewerkzeug, welches dem Anwender die Resultate seiner Vorgaben aus Modell, Arbeitsbereich und Zielkriterien wechselweise im Raum der Reglerparameter und Streckenparameter anzeigt. Die Reglereinstellung wird durch eine gezielte Interaktion und Navigation in diesen beiden Räumen ermittelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen