Systemidentifikation mit Sprungantworten – Es kann einfach nicht funktionieren (Teil 1: Das Problem)

Kennen Sie folgende Situation?

Sie selbst oder ein Kollege möchten ein dynamisches Systemmodell, z.B. für den Entwurf eines Reglers, aufstellen. Schnell wird eine Sprungantwort des Systems aufgezeichnet und eine Übertragungsfunktion "gefittet". Der entworfene Regler funktioniert auch prima am Modell, aber das reale System reagiert im Regelkreis nervös, schwingt über, oder ist gar instabil. Und schnell ist es vorbei mit dem Vorsatz, modellbasiert zu entwickeln und die Regler werden wieder von Hand eingestellt.

Systemidentifikation mit Sprungantworten ist in der industriellen Praxis verbreitet, obwohl diese Vorgehensweise nachweislich denkbar ungünstig ist. In einem dreiteiligen Beitrag widmen wir uns dieser Thematik und zeigen Ursachen und Lösungen auf.

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Drei Gründe gegen die Stationäre Vorsteuerung (Teil 2: Performance)

Vorwort

Dies ist der zweite Teil zu der „Stationären Vorsteuerung“. Teil 1 führt die Idee ein und zeigt, dass immer Überschwingen resultiert:

Hier, im zweiten Teil, schauen wir auf „Performance“. Die ist natürlich erstmal schlecht, weil ja immer Überschwingen entsteht. Nichtsdestotrotz könnte irgendein Performancegewinn entstehen, Überschwingen hin oder her. Das ist die Frage, die wir jetzt stellen.

Ein Kommentar: ,,Performance“ ist die übliche Wortwahl in der Industrie für „Regelfolgeverhalten“. So verstehen wir das hier auch.

Zusammenfassung

Dieser Blog-Artikel geht mathematisch ein bissl ins Eingemachte — das heißt er ist für Experten gedacht. Für die Leser, die sich die Mathematik unten sparen wollen, folgende Zusammenfassung:

Die Stationäre Vorsteuerung hilft nur bei passiven (SPR) Strecken und selbst dort nur homöopathisch. In allen anderen Fällen hilft sie nicht, sondern schadet immens. Finger weg, davon! (mehr …)

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Drei Gründe gegen die Stationäre Vorsteuerung (Teil 1: Überschwingen)

Leider wird die Theorie in der Umsetzung oft beiseite gelegt. Wir kennen das alle. Zeitdruck, Kundendruck und man setzt den ersten Gedanken ,,husch husch'' um, den man hat oder übernimmt was andere vorgelegt haben, ohne es kritisch zu bewerten. Es funktioniert dann manchmal nicht so wie erwartet und man fängt an zu basteln (Balkone/Pflaster). Das alles obwohl fundierte Kenntnisse mit den richtigen Werkzeugen schnellere und robustere Ergebnisse produzieren. Die Stationäre Vorsteuerung, um welche es im Folgenden geht, ist solch ein Beispiel aus der Industrie, welches diesem Muster folgt.

Diese dreiteilige Serie von Blog-Artikeln bewertet die Stationäre Vorsteuerung, die eine Erfindung der Industrie ist. In diesem ersten Teil schauen wir, welche (schlechte) Auswirkung sie auf die Sprungantwort hat.

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