Beobachtungen:
Proportionalregler
Raumtemperatur, Füllstand, Durchfluß, Spannung usw. sind
Größen, für die es bei vielen Anwendungen Vorgaben
gibt, die einzuhalten sind.
Durch den Einfluß von äußeren Bedingungen kann sich
der aktuelle Wert (Istwert) ändern und es muß entsprechend
der Vorgabe nachreguliert werden, um wieder auf den vorgegebenen Wert
(Sollwert) zu kommen.
In der Technik verwendet man dafür Regler, die automatisch
für die Nachstellung sorgen.
Ein sehr einfacher Regel-Mechanismus funktioniert so, daß
proportional zur Abweichung (Ist-Sollwert) eingegriffen wird.
Beispielsweise
Raumtemperatur: je tiefer die Raumtemperatur gefallen ist,
um so mehr muß das Heizkörperventil öffnen.
oder
Füllstand beim Toilettenspülkasten:
je niedriger der Füllstand ist, um so tiefer hängt der
Schwimmer und um so mehr öffnet das Ventil.
Wenn nun der Verschluß im Ablauf undicht ist, fließt
ständig Wasser heraus und der Schwimmer sackt etwas ab,
solange bis der Zufluß genauso groß wird wie der
Abfluß.
Der Füllstand bleibt dann konstant, ist allerdings nicht
auf der gleichen Höhe wie bei geschlossenem Ablauf, sondern etwas
tiefer.
Proportionalregler brauchen also einen Unterschied zwischen Ist-und
Sollwert, den Regelfehler, um eine von Null verschiedene
Ausgangsgröße zu erzeugen.
Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, daß man bei Gleichgewicht
aus dem Regelfehler auf die Größe der Störung
schließen kann.
Im Beispiel Toilettenspülkasten heißt dies: Je niedriger der
Wasserspiegel ist, um so mehr Wasser fließt (zu und ab).
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Abb. 01: Istwert gleich Sollwert
(FB)
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Abb. 02: geringe Entnahme,
Istwert etwas kleiner als Sollwert (FB)
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Abb. 03: große Entnahme,
Istwert weicht stärker vom Sollwert ab. (FB)
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