Heizungsregelung 2 Punkt, PI, PWM was ist schlau

[enertegus]

OK, dann fang' ich mal an...
5.
Eine Begenzung der einzelnen Regleranteile kann sich in vielen Fällen als sinnvoll erweisen, um z.B. Überschwinger zu reduzieren.

Auch der Ausgang ist ja begrenzt (max. 100%).
Die Integration erfolgt zeitdiskret (quasi Summation).

[Hauke]

OK, dann fang' ich mal an...

1.
Der "klassische" PI, wie er bei Wikipedia beschrieben ist, ist z.B. Produkt aus P und I. Ich würde zur Flexibilität eher Summe aus P und I bevorzugen, damit kann mit kP=0 auch einen reinen I-Regler machen ohne die Struktur an sich zu ändern.

2.
kP und Tn müssen ja nicht zwangsläufig fix sein. Man könnte z.B. auf das kP und/oder Tn einen Faktor multiplizieren der in Abhängigkeit von der Regelabweichnung gebildet wird.

3.
siehe 2. , allerdings in Abhängigkeit der Umweltbedinungen (welche auch immer). Vorstellen könnte ich mir z.B. bei geringer Vorlauftemperatur den P-Anteil größer zu machen. Vielleicht geht das aber auch besser über 4.

4.
Beim klassichen PI ist der im eingeregelten Zustand der P-Anteil =0. Das PWM das ich brauche um die Raumtemperatur auf einem bestimmten Niveau zu halten kommt allein aus dem I-Anteil.
Besser wäre z.B. in Abhängigkeit von Solltemperatur schon mal einen bestimmten Wert "draufzuschlagen". Wenn ich weiß das ich für konstant 21°C Raumtemp. beispielsweise 48,7%PWM brauche und für 18°C 23,2% dann kann ich das ja pauschal schon mal addieren und den I-Regler nur noch den Rest machen lassen. Der P-Anteil sorgt dann noch dafür das das Einregeln etwas schneller geht.
Wenn man etwas mehr Zeit hat, macht man den Wert nicht nur in Abhängigkeit der Solltemp. sondern auch Außentemp. und Vorlauftemp.

5.
Eine Begenzung der einzelnen Regleranteile kann sich in vielen Fällen als sinnvoll erweisen, um z.B. Überschwinger zu reduzieren.

[Uwe!]

Die Umsetzung ist eigentlich nicht die Frage, die "goldene Formel" wird gesucht!
Der klassische PI-Regler ist wohl sowohl im EibPC, Wiregate als auch HS bereits umgesetzt. Die Frage ist ja: was gibt es besseres als nen klassischen PI-Regler!?

[Hauke]

Na ja, als "Experten" würde ich mich jetzt nicht unbedingt bezeichnen, aber fundierte Grundkenntnisse sind vorhanden.
Wo finde ich denn den derzeit im WireGate umgesetzten Regler? Kannst du mir den mal zuschicken? Würde gern mal einen Blick werfen was es schon gibt bevor ich irgendwelche komischen Vorschläge mache... ;-)

[makki]

Na, dann bitte ich ernsthaft: Regelungstechnik-Experten: Bitte sagt uns doch einfach mal die "perfekte Formel" für den PI-Regler! (das meine ich Ernst, der Winter kommt )
Umsetzen können wir das bestimmt alle, egal ob in/als EibPC-Makro, HS-RTR/PI-Regler oder WireGate-Plugin
(letztere beiden habe - falls falsch - dann wohl ich mit Wikipeter-Wissen und ohne jeglicher Ahnung von Regelungstechnik verbockt)

Makki

[Uwe!]

ja, klar! Man sollte doch immer erst denken und dann schreiben. Mein Ansatz war natürlich völliger Quatsch!

[Hauke]

Leider Falsch ;-)

Das ganze ist nicht in "Durchläufen" zu betrachten, sondern kontinuierlich. Die Führungsgröße ist und bleibt das was du am RTR als Wunschtemperatur einstellst. Die Regeldifferenz ändert sich dann im Laufe der Zeit da sich ja (hoffentlich) die Raumtemperatur ändert.
Praktisch gesehen ist die Regelgröße der Output deines Thermoelements.

[Uwe!]

ach Regelgröße=Ist-Temperatur! Ok, die meinte ich wirklich nicht. Obwohl die auch nicht unter einen bestimmten Wert fallen sollte...;-)

Danke!

Heißt dann aber auch Regelgröße = Führungsgröße für den nächsten Durchlauf, richtig?

[Hauke]

Ja, Stellgröße.

Um mal das Bild komplett zu beschreiben:


Führungsgröße w(t) - Solltemperatur
Regelabweichung e(t) - Differenz Soll- - Ist-Temperatur
Stellgröße u(t) - PWM-Wert für den Thermoantrieb (=Bussignal Heizungsaktor)
Störgröße d(t) - alles mögliche (Außentemperatur, offenes Fenster, Körperwärme anwesender Personen, unterschiedliche Heizungsvorlauftemperturen, ...)
Regelgröße y(t) - Raumtemperatur

[Uwe!]

@Hauke:
Jetzt hab ich das Bild noch mal angeschaut....ich glaub, ich meine doch Regelgröße.....
Sag's Du mir, ich meine den Wert, der über den Bus zum Heizungsaktor geht!

[Uwe!]

ja, Stellgröße! Womit ich meine Aussage zum Thema Regelungstechnik-Laie eindrucksvoll unter Beweis gestellt habe!

[Hauke]

...einen Min-Wert vorzugeben unter den die Regelgröße nicht fällt.

Du meinst die Stellgröße, oder?

Datei:Einfacher regelkreis.gif

[lobo]

So drastisch hatte ich es auch noch nicht ausprobiert, aber ich habe manchmal das die Raumtemperatur des WZ bei Sonneneinstrahlung schon etwas über dem Sollwert liegt.Trotzdem geht bei mir die Schattierung nicht runter weil der RTR noch (vom I-Teil) einen Rest von ca. 10 % Ventilstellung hat. Sobald ich kurz auf "Nacht"betrieb gehe (Sollwertsprung) und wieder zurück ist der Spuk vorbei und die Stellgröße liegt bei 0 %.

... und negative Werte werden IMHO von den RTRs tatsächlich nicht verarbeitet (keinen neg. I-Anteil) - aber wie gesagt, vielleicht können es heute einige Geräte besser.

[Uwe!]

Da ruf ich doch mal ganz frech zum Wettbewerb "Bester RTR für EibPC" auf!
Ich hab's bislang nämlich noch nicht geschafft eine bessere Version als die in meinen TS2+ zu erstellen....

Im Ernst, dass könnte doch ein interessantes Makro werden. Meine Gedanken gingen dahin auf jeden Fall noch einen Min-Wert vorzugeben unter den die Regelgröße nicht fällt. Das fehlt mir aktuell bei meinen TS2+. Aber vielleicht ist ja PI-Regler eh nicht der Weißheit letzter Schluss. Hab mal irgendwo gelesen, dass PID deutlich besser wäre, bin aber völliger Laie in Sachen Regelungstechnik!

[Hauke]

OK, da sieht man dann mal wieder das mir bisher die praktische Erfahrung mit KNX Heizungsreglern fehlt. Einen so schnellen I-Anteil hätte ich an der Stelle nicht erwartet.
Macht das an der Stelle Sinn den I-Anteil auf positive Werte zu begrenzen? Ist das parametrierbar?

Meine Idee wäre halt die Stellgröße mal über längere Zeit zu loggen und dann die Werte die sich im eingeregelten stationären Zustand einstellen über der Solltemperatur aufzutragen. Falls das ganze eine gerade ergibt hätte man eine prima Vorsteuerung. Allerdings wäre es dann nicht schlecht wenn der I-Anteil auch negativ werden kann....