BASIC-Programme zur Regelungstechnik: Stabilitätsuntersuchung von Regelkreisen und Fahrkurvensimulation mit dem Sirius

رایانه های شخصی (PC) به طور فزاینده ای در مدارس و در برنامه ریزی کارخانه های صنعتی برای حل وظایف مهندسی کنترل مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاله دو برنامه بیسیک (MS-BASIC) را ارائه می‌کند که مخصوصاً برای بهینه‌سازی مدارهای کنترلی خطی و تک حلقه‌ای که در آنها پارامترهای سیستم کنترل‌شده مشخص است، مناسب هستند. این برنامه ها برای کامپیوتر Sirius نوشته شده اند، زیرا وضوح بسیار خوبی از 400 x 800 پیکسل ارائه می دهد. اگر دستورات گرافیکی لیست شده در ابتدای برنامه ها در رابطه با کامپیوتر دیگری تعریف شده باشند، می توان آنها را نیز در آنجا اجرا کرد. انتشارات قابل مقایسه از /1/، /2/ و /3/ ظاهر شده اند. مزیت استفاده از رایانه شخصی نمایش واضح تأثیرات پارامترها بر روی کنترل با کمک گرافیک صفحه نمایش است. این امر کنترل کننده را قادر می سازد تا به طور بهینه با سیستم کنترل شده تنظیم شود. ملاحظات پایداری اساسی در اینجا بر اساس معیار پایداری ساده شده مطابق با Nyquist /4/ است. این می تواند توسط کاربر به عنوان نمودار Nyquist یا Bode در گرافیک با وضوح بالا ارزیابی شود. استفاده از برنامه ها به عنوان یک دیسکت کامل /5/ نیازی به دانش برنامه نویسی خاصی ندارد، زیرا شروع سیستم و بارگذاری همه روتین ها (GRAFIX; MS-BASIC ..• ) به طور خودکار انجام می شود. همه نتایج را می توان در رسانه های ذخیره سازی استاندارد ذخیره، رسم یا چاپ کرد. 2 بررسی پایداری 2 پایداری طبق Nyquist یک مدار کنترل تک حلقه نشان دهنده یک زنجیره عملکردی از کنترل کننده و سیستم کنترل شده با بازخورد است بنابراین باید از نظر پایداری بررسی شود. معیار پایداری ساده شده معروف طبق NYQuist شرایط پایداری کافی را برای اکثر کنترل های خطی قابل تحقق فنی فراهم می کند.

Im schulischen Bereich und in der Projektierung von Industrie­ anlagen werden in zunehmendem Maße Personal-Computer (PCs) zur Lösung von Aufgaben der Regeltechnik eingesetzt. In diesem Beitrag werden zwei BASIC-Programme (MS-BASIC) vorge­ stellt, die sich besonders zur Optimierung linearer, einschlei­ figer Regelkreise eignen, bei denen die Parameter der Regel­ strecke bekannt sind. Die Programme sind für den Sirius-Rechner geschrieben, da er mit 400 x 800 Bildpunkten eine sehr gute Auflösung bietet. De­ finiert man die zu Anfang der Programme aufgeführten Graphik­ Befehle auf einen anderen Rechner bezogen, so sind sie dort auch lauffähig. Vergleichbare Veröffentlichungen sind von /1/, /2/ und /3/ erschienen. Vorteil des PC-Einsatzes ist die anschauliche Darstellung von Parameter-Einflüssen auf die Regelung mit Hilfe der Bildschirm­ Graphik. So wird eine optimale Einstellung des Reglers auf die Regelstrecke möglich. Die hier zugrunde liegende Stabilitätsbetrachtung geht von dem vereinfachten Stabilitäts-Kriterium nach Nyquist /4/ aus. Es kann vom Anwender als Nyquist- oder Bode-Diagramm in hochauf­ lösender Graphik ausgewertet werden. Die Anwendung der Programme als komplette Diskette /5/ erfordert keine besonderen Programmier-Kenntnisse, da der Systemstart und das Laden aller Routinen (GRAFIX; MS-BASIC ..• ) automatisch er­ folgt. Alle Ergebnisse lassen sich auf den üblichen Speichermedien ab­ legen bzw. plotten oder ausdrucken. 2 Stabilitätsuntersuchung 2 Stabilität nach Nyquist Ein einschleifiger Regelkreis stellt eine Wirkungskette von Regler und Regelstrecke mit Rückkopplung dar. Er ist folglich auf Stabilität zu untersuchen. Das allgemein bekannte vereinfachte Stabilitäts-Kriterium nach NYQuist liefert für die meisten technisch realisierbaren linea­ ren Regelungen eine hinreichende Stabilitäts-Bedingung.