1. Welche Eigenschaften einer Regelstrecke begünstigen den Aufbau einer Kaskadenregelung?
Untersuchen Sie die Frage nach folgenden Gesichtspunkten:
a) Zeitverhalten der Strecke
b) Zeitverhalten der Hilfsregelgröße
c) Art der RE
d) Mehraufwand und Kosten
20 Pkt.
2. Unser Beispiel 2.1, Niveauregelung eines Trommelkessels mit P-RE, soll abermals verbessert werden. Neben der Messung und Regelung des Niveaus (Regelgröße) sollen die Werte der Dampfentnahme und der Speisewasser-Zuflussmenge zur Verbesserung der Regelbarkeit beitragen.
a) Welche Regelung schlagen Sie vor?
b) Wie sieht der Wirkungsplan aus?
3. Sie finden in den Abb. 6.1 bis Abb. 6.10 unterschiedliche Ergebnisse der RE bei der Ausregelung immer derselben Störgrößen. Beurteilen Sie, welcher Ausregelvorgang der günstigste ist. Belegen Sie Ihre Aussage unter Verwendung der An- und Ausregelzeit und der Überschwingweite (Toleranzfeld 0,1 V beachten). 5 Pkt.
4. Wie würde, entsprechend Beispiel 2.2 (Abb. 2.3), für eine Strecke mit Ausgleich der Verlauf der Regelgröße y etwa aussehen, wenn der Sollwert von 150 mm auf 250 mm erhöht wird?
a) Schriftliche Beantwortung unter Beachtung, dass ein Öffnungsventil in den Zufluss eingebaut wurde.
b) Beantwortung außerdem durch ein Diagramm, entsprechend Abb. 2.5.
10 Pkt.
5. Zeichnen Sie die zu erwartende Sprungantwort von xa , wenn x e sprunghaft geändert wird.
6. In einem Kessel soll mithilfe von Heißdampf Wasser auf eine konstante Temperatur erwärmt werden.
Auf der Abbildung erkennen Sie zwei Stellgeräte, eines für den Abdampf, ein zweites für die Wasserentnahme. Außerdem sind zwei Messumformer eingebaut, einer für die Abdampftemperatur, ein zweiter für die Wassertemperatur.
Aufgabe:
a) Entwerfen Sie ein sehr vereinfachtes Geräteschaltbild für die Temperaturregelung des Kessels, indem Sie aus der obigen Abbildung die entsprechenden Geräte auswählen und mit Signalleitungen verbinden, sodass ein einfacher Regelkreis aufgabengemäß entsteht. Den Wirkungssinn stellen Sie durch Pfeile dar.
b) Beschreiben Sie kurz, aber mit allen Grundbegriffen, wie die Temperaturregelung des Kessels funktioniert, und nennen Sie 3 mögliche Störgrößen.
c) Zeichnen Sie den Wirkungsplan zu dem Regelkreis, tragen Sie dort den Wirkungssinn durch Pfeile ein und ebenso alle Kurzbezeichnungen.
7. Gegenstand der Aufgabe ist der folgende Wirkungsplan:
a) In welche Systemgruppen lässt sich die Darstellung unterteilen?
b) Verfolgen Sie den Signalfluss und beschreiben Sie ihn!
8. Warum ergibt sich in einem Regelkreis mit P-RE bei Störgrößenänderung eine bleibende Regelabweichung?
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