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Als kybernetische Strecke oder Regelstrecke bezeichne ich denjenigen Teil eines Regelkreises, in welchem die zu regelnde Grösse in Abhängigkeit der Stellgrösse und von Störungen generiert wird. Typische Regelgrössen sind Raumtemperatur, Geschwindigkeit oder Füllstand. Beispiel:
Von einer Strecke wird - wohl - gesprochen, weil das eigentliche Heizen beim Oelbrenner passiert, das beheizte Wasser aber eine Strecke durch das Heizkörpersystem zurücklegen muss, und die Wärme eine noch weitere Strecke durch den beheizten Raum bis zu Thermometer. Die Regelstrecke ordnet als Funktion x=f(y) einem Eingangswert ("y") einen Ausgangswert ("x") zu, der über ein Messglied gemessen und über einen Soll- Istwertvergleich an den Regler zurückgeführt wird. Oft ist auch von Übertragungs-systemen, - gliedern, -blöcken, -funktionen die Rede, vor allem, wenn die Funktionen explizit beschrieben werden. Im Beispiel:
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Die Strecke ist ein Mechanismus, der auf eine Stellgrösse reagiert.
Im Beispiel:
Die Stellgrösse y, die vom Thermostaten kommt, bewirkt eine Veränderung der Oelmenge oder der Ventilöffnungszeit. Der Brenner verändert dabei seine Heizleistung, wodurch sich die Wassertemperatur verändert. Im Radiatorsystem verändert sich die Wassertemperatur zusätzlich, weil sie Wärme abgibt. Die - für die Regelung - interessierende Zahl ist aber weder die Oelmenge noch die Wassertemperatur, die sich der Umgebungslufttemperatur angleicht, sondern der Temperatur des Termometers, die sich ebenfalls der Lufttemperatur angleicht, und als Ist-Wert-Signal zum Differenzbildner fliesst.
De Strecke ist in diesem Fall ein Mechanismus, dessen Teile in einer Art Fernwirkung verbunden sind, die wir als Entropie bezeichnen. Die Funktion der Strecke verknüpft die Oelventilöffnung mit der Termometertemperatur in Abhängigkeit der als Störung begriffenen Raumlufttemeratur.
Ich unterscheide Strecken nach verschiedenen Gesichtspunkten:
Ich unterscheide verschiedenen Darstellungen der Strecken:
Ich unterscheide Strecken nach verschiedenen Übertragungs-Charakterisiken (Zeitverhalten) beieiner Sprungantwort, die zeigt, in welcher Weise die Regelgrösse auf sprunghafte Stellgrössenänderungen reagiert:
Strecken mit Ausgleich streben - nach einer Störung - einem neuen stationären Endwert (Gleichgewicht) zu. Strecken ohne Ausgleich erreichen keinen neuen Gleichgewichtszustand, resp. nur die Regellimitation.