Füllstandsregelung eines Drei-Tank-Systems

Der Versuch "Füllstandsregelung eines Drei-Tank-Systems" ist ein klassisches Beispiel für eine lineare SISO-Stecke mit großer Zeitverzögerung,

Aufgabe ist es, mittels einer Pumpe den Füllstand eines der drei Tanks auf eine vorgegebene Höhe zu bringen und dort zu halten.

Dazu wird mit dem Programm Matlab/Simulink ein lineares SISO.Modell der Strecke "Drei-Tank-System" ermittelt.

Anschließend werden für diese Strecke ein P- und ein PI-Regler mittels der Wurzelortskurventechnik ausgelegt.

Diese Regler werden anschließend  an der Strecke "AMIRA DTS 200" experimentell erprobt.

Durchführung/Beschreibung

Jede Gruppe besteht aus 4-5 Teilnehmern. Jeder Teilnehmer fertigt während des Praktikumsversuchs ein Versuchsprotokoll an, in dem alle vorgenommenen Schritte und Ergebnisse beschrieben werden.
Die Versuchsdauer beträgt jeweils 3 1/2 Stunden.

Versuchsschritte:

  1. Lineariserung des Strecke "Drei-Tank-System"
  2. Reglerauslegung mittel WOK-Verfahren
  3. Erprobung der Regler an der nichtlinearen Strecke "DTS 200"
  4. Ausdruck der Ergebnisse von Simulationen und Experimenten
  5. Vergleich von Simulation und Experiment
  6. Vergleich der Ergebnisse für die lineare und die nichtlineare Strecke
  7. Diskussion der Ergebnisse

Versuchsaufbau

Die zu regelnde Strecke ist der Versuchsaufbau "DTS 200"  der Firma Amira

Das System wird als lineares Eingrößensystem (SISO-System) betrachtet:

  • eine Eingangsgröße: Pumpenspannung UZ1
  • eine Ausgangsgröße: Füllstand h2

(Basisi)literartur

Skript "Einführung in die Regelungstechnik" von Prof. Andreas Kroll