Regelungseigenschaften / Begriffsdefinitionen - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

SINAMICS S120
Projektierungshinweise
6.2.2

Regelungseigenschaften / Begriffsdefinitionen

Kriterien zur Beurteilung
der Regelungsqualität
Anregelzeit
Kennkreisfrequenz -3 dB
Welligkeit
Genauigkeit
Definition der wichtigsten Kriterien zur Beurteilung der Regelungsqualität
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
366/562
© Siemens AG
Definition und Erläuterung
Die Anregelzeit ist die Zeit zwischen der sprungförmigen Änderung des Sollwertes und dem erstmaligen Errei-
chen des Einschwingtoleranzbandes (2 %) um den Sollwert durch den Istwert.
Die Verzugszeit ist die Zeit zwischen der sprungförmigen Änderung des Sollwertes und dem Beginn des Istwert-
anstieges. Die Verzugszeit ist u. a. durch Einlese-, Verarbeitungs- und Ausgabezyklen der digitalen Regelung be-
dingt. Sofern die Verzugszeit einen nennenswerten Anteil an der Anregelzeit annimmt, muss diese eigens aus-
gewiesen werden.
Die Grenzfrequenz ist ein Maß für die Dynamik einer Regelung. Bei der Ermittlung wird ein reiner Sinus-Sollwert
vorgegeben; es darf kein Teil des Regelkreises in die Begrenzung gehen. Im eingeschwungenen Zustand wird
der Istwert gemessen und das Verhältnis der Amplituden von Istwert und Sollwert festgehalten.
„-3-dB-Grenzfrequenz": Frequenz bei der der Betrag des Istwertes erstmals um 3 dB (auf 71 %) abfällt. Die Rege-
lung kann Frequenzen bis zu diesem Wert noch stabil beherrschen.
Die Welligkeit ist der dem Mittelwert (Nutzsignal) überlagerte unerwünschte Verlauf des Istwertes. Bei Drehmo-
menten spricht man auch von Pendelmomenten. Typische Pendelmomente entstehen durch Nutraster des Mo-
tors, durch begrenzte Auflösung des Gebers, oder durch die begrenzte Auflösung der Spannungsstellung des
IGBT-Leistungsteils. Die Welligkeit im Drehmoment zeigt sich indirekt proportional zur Massenträgheit des An-
triebs in der Drehzahlwelligkeit wieder.
Die Genauigkeit beschreibt, wie hoch der Istwert dem vorgegeben Sollwert im Mittel, wiederholbar, und unter
Nennbedingungen abweicht. Die Abweichung des Istwertes vom Sollwert wird durch interne Ungenauigkeiten der
Mess- und Regelungseinrichtung verursacht. Externe Störgrößen, wie z. B. Temperatur oder Drehzahl werden in
die Genauigkeit nicht einbezogen. Die Regelung und Steuerung sollte hinsichtlich der betroffenen Größe optimiert
sein.