Mischregler Multi-MCU

Madita vom Stein, 20.07.2023 - Abschlussbemerkung

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.

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 D-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 P-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 D-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.