Softwareregelung: Übertragungsfunktion und Blockschaltbild erstellen

[chmbw]

Hallo,

ich habe ein paar Fragen wo ich hoffe, dass mir der eine oder andere ein wenig helfen kann:

Ich verwende für eine Regelung eine SPS, die mit einer Taktzeit von 1,75ms das Programm durchläuft bzw abarbeitet. Bei jedem Durchgang werden u.a.
2 Inkrementalgeber ausgelesen und es wird die Differenz zum vorherigen Abtastschritt gebildet, soll heißen:

1) Encoder auslesen -> encoder.neu
2) Differenz bilden -> delta_encoder = encoder.neu - encoder.alt
3) encoder.alt = encoder.neu
4) delta_encoder wird für weitere Berechnungen verwendet

Wie kann ich von so einem Vorgang die Übertragungsfunktion bilden, bzw. wie kann ich das mathematisch beschreiben ? Wie stelle ich sowas in einem Blockschaltbild dar? Muss ich hier irgendwie mit Totzeitgliedern arbeiten?

Mein zweites Problem ist:

Ich habe ein Gyroskop welches nur alle 188 Durchgänge, sprich alle 329ms abgefragt wird. Dies geschieht zwei mal, erst dann wird das Signal von diesem Sensor verarbeitet:

gyrowert = gyrowert + eingelesener_wert
// Müsste einer Integration, also einem I-Glied entsprechen bzw. so zu modellieren sein

erst nach 658 ms wird gyrowert allerdings weiter verrechnet. Kann ich diese Verzögerung auch als Totzeit ansehen und mittels Totzeitglied mit in das Blockschaltbild einzeichnen?! Ich habe gelesen, dass ich aufgrund der schnellen Abtastzeit der SPS (1,75ms) und der dazu im Vergleich sehr großen Zeit zwischen zwei Abfragen des Gyroskops (329ms) das ganze als quasi-zeitkontinuierlich betrachten und somit das Ganze wie ein analoges System modellieren kann.

Ich freu mich auf jede Antwort!

Viele Grüße
chm

[Besserwessi]

Die Auswertung des Encoders könnte man ggf. noch als quasi analog betrachten. Die Differenzbildung wird dann so etwas wie die Ableitung nach der Zeit. Da die Encoder nur ganzzahlige Werte geben - kann es hier aber ein Problem geben. Oft werden bei so einer Differenz nur einige wenige diskrete Differenzen vorkommen.

Das mit der Zeitskala ist immer vom Zusammenhang abhängig. Für einen Temperaturregler (z.B. Heizung) können Verzögerungen von 10 s klein sein, bei der Regelung für ein AFM (Atomkraft Mikroskop) kommt es auf Bruchteile von µs an - da ist eine ms schon eine kleine Ewigkeit.

[chmbw]

Hi,

erstmal herzlichen Dank für deine Antwort, das hilft mir schonmal gut weiter. Der Kontext ist, dass ich ein Fahrzeug habe welches nur über Odometrie sich orientiert, und nun zur Verbesserung der Winkelbestimmung ein Gyroskop spendiert bekommen hat.