Beiträge zur Analyse des dynamischen Verhaltens von Regelkreisen

Das Verhalten eines Regelkreises wird üblicher weise danach beurteilt, wie er auf bestimmte Test-Eingangsfunktionen reagiert, wobei das bekannteste Testsignal die Sprungfunktion ist. Auch die Optimierungsvorschläge gehen von der Be dingung aus, daß eine sprungförmige Störgröße eine möglichst kleine und kurz zeitige Regelabweichung ergibt. In der Praxis tritt diese Störgrößenform jedoch nur selten auf; meistens ist die Störgröße eine zufällige oder " stochastische" Funktion, die sich nur mit Kennwerten der mathematischen Statistik beschreiben läßt. Über die Anwendung der statistischen Betrachtungsweise in der Regelungs technik liegt bereits eine große Anzahl von Arbeiten vor. Doch behandeln diese vorwiegend Folgesysteme, bei denen sich ein optimaler Gesamtentwurf gemäß der Wienerschen Optimalfiltertheorie durchführen läßt. Die der vorliegenden Arbeit zugrunde liegende Fragestellung ist wesentlich bescheidener und mehr den Verfahrens-Regelkreisen angepaßt. Vorausgesetzt ist nämlich einmal, daß eine un veränderliche Regelstrecke vorliegt, und zum anderen, daß nur die bekannten Reglertypen verwendet werden. Lediglich die Reglerparameter sollen veränderlich sein, und gefragt ist danach, welche Regelgüte sich auf diese Weise bei verschie denen stochastischen Störgrößen erreichen läßt. Auch diese Frage wurde bereits in der Literatur angeschnitten, aber nur bei ganz einfachen Systemen, die noch eine rechnerische Behandlung gestatten. Bei Systemen höherer Ordnung ist eine Berechnung kaum noch möglich, man geht zweckmäßig zu Messungen an Modell anordnungen über. Für die vorliegenden Untersuchungen stand ein Telefunken Analogrechner Typ RA 463/2 zur Verfügung. Die verwendeten Meßmethoden sind in Abschnitt 3 ausführlich beschrieben. Zuvor ist jedoch eine Bemerkung über das benutzte Optimierungskriterium gemacht.