Mischregler Multi-MCU: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen k<small>P</small>-, k<small>I</small>- und k<small>D</small>-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden. <br>
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen k<small>P</small>-, k<small>I</small>- und k<small>D</small>-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden. <br>
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.
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= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
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Version vom 20. Juli 2023, 16:18 Uhr

Madita vom Stein, 20.07.2023

Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden.
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.

Mischreglerauslegung.png

Madita vom Stein, 19.06.2023

Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen.
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert.
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden.
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen.
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch.
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt.

Armin Rohnen, 19.06.2023

Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

Armin Rohnen, 16.02.2023

Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.