Soll-Temperatur > Stellgröße > Ist-Temperatur

[Gaston]

Weil ... [Ratemodus] ... der Einfluss der Störgrößen bei der langsamen Regelstrecke zu groß ist für eine vernünftige Aufnahme der Sprungantwort[/Ratemodus]???

Gut geraten ! Aber nicht nur deswegen. Ich gehe davon aus dass solche Industrieregler die Regelstrecke grösstenteils "kennen". Beim Heizen gibt es aber correlationen zwischen den Systemteilen die bei einer einzelnen Sprungantwort nicht interpretiert werden können. Da aber die externen klimatischen bedingungen dabei eine Rolle spielen können ist es auch nciht getan mit mehreren Sprungantworten, da diese an verschiedenen Tagen/Monaten stattfinden müssten und auch wegen der Trägheit sehr langwierig wären.

Gruss,
Gaston

[Fry]

Ok, nun hast du mich zumindest mal ins Grübeln gebracht

Schade, dass es dazu erst Zitate von Autoritäten braucht.

Es ist ja auch so dass man eine Multiplikation durch ein addition darstellen kann, aber nicht jede Addition ist eine Multiplikation.

Was willst du damit sagen? Die Multiplikation zweier Übertragungsfunktionen mit je einem Pol ergibt eine Übertragungsfunktion mit zwei Polen. Anders ausgedrückt, die Verkettung zweier Differentialoperatoren erster Ordnung ergibt einen Differentialoperator zweiter Ordnung. Ist irgendwie ironisch, du hast mir das Handwerkszeug doch gezeigt in der Stabilitätsanalyse...

ERGÄNZUNG: es ist völlig klar, dass formal die Verkettung zweier PT1 einen PT2 ergeben muss. Allerdings, und das ist hier die wesentliche Frage, könnte es sein, dass die Regelstrecke dennoch durch einen PT1 gut beschrieben wird, wenn nämlich die beiden Pole weit auseinander liegen und deshalb nur einer der Pole eine Rolle spielt. Bzw in der DGL der Term mit der zweiten Zeitableitung vernachlässigbar klein ist. Dann würde das System immer noch gut beschrieben durch einen PT1. Diesen Fall meinst du vermutlich. Beispiel: wenn man mit Heißwasser erst einen Heizkörper (niedrige Wärmekapa, gute Ankopplung) erwärmt und dann mit diesem den Raum, so ist die Regelstrecke formal wieder ein PT2, aber für die praktische Berechnung kann man den Heizkörper in der Regelstrecke gut ignorieren und von einem PT1 ausgehen. Das ist übrigens eine (die) typische Aufgabe bei der Modellierung physikalischer Systeme: die wesentlichen von den unwesentlichen Freiheitsgraden zu trennen.

Ich bin im Moment noch davon überzeugt dass ein Heizungssystem mit seinen Übergängen und davon ausgehend dass nach heutigen Regeln geheizt wird ein PT1 ist.

Stefans und Haukes Argumente hast du ja nicht mal ignoriert :-(

Aber wenn Ich mmal ne freie Minute habe muss Ich ein wenig Formeln kritzeln und sehen ob Ich nicht einen Denkfehler gemacht habe.

Das hilft, mach ich auch öfters.

Grüße, Fry

[Fry]

P.S.: Ich warte immer noch gepannt auf eine Analyse des Simens-reglers von den Leuten die sich so aus dem fenster gelehnt haben, in Punkto "Regler selbst entwicklen"

Falls ich hier gemeint sein sollte, hoffe ich mal, du hältst beim Warten nicht die Luft an :-) ich arbeite nämlich aktuell (noch) gar nicht daran.

Ehrlich, und nicht wieder gleich böse werden, wenn Ihr den Regler nicht analysieren könnt, dann lass das Entwickeln von reglern bleiben. Aber Ich warte weiter, meine eigene Analyse ist auch noch nicht vollständig habe aber schon ein paar Punkte.

Ich erinnere nochmal daran, dass wir uns hier im Forum nicht im Wettbewerb befinden. Du kannst gerne konstruktiv beitragen, und dein Rat/Einschätzung ist jederzeit willkommen, aber könntest du bitte von gezielter Demotivation im Stil von "wenn ihr's nicht könnt, lasst es bleiben, ihr werdet scheitern" absehen? Ich sehe nämlich nicht, wie das irgendjemandem helfen könnte.

Grüße, Fry

[Fry]

ich kann zwar eurer Diskussion nicht folgen...

Witzig, ich kann dir wiederum bei deinem praktischen Problem nicht helfen (so weit bin ich noch nicht).

Heute Abend werde ich mal meine Messergebnisse mit 2/150 mit allen Temperaturwerten posten.

Bin gespannt.

Grüße,
Fry

[henfri]

Nochmal zum Arbeitspunkt: Das ist also der eingeschwungene Zustand inklusive aller Parameter.
Jetzt kritisiert Gaston ja, dass dieser 0% ist. Das verstehe ich nicht. Der Arbeitspunkt kann ja nicht definiert werden. Der Arbeitspunkt hat doch für jede Kombination von Solltemp und Störgrößen unterschiedliche Werte für die Ventilstellung. Somit macht ein Satz "der Arbeitspunkt liegt bei 0% statt bei 70%, wo er liegen sollte" für mich keinen Sinn.

Vielleicht könnt ihr das nochmal erklären?

Sorry dass Ich dazu nicht mehr sagen kann. Das ist ein Teil des Know-Hows meines Reglers.

Grmpf.
Du wirst doch erklären können, was du eh schon gepostet hast.
Naja, nun denn.

Ich warte mal ab, was meine out of the box Heizungsregelung so bringt, ohne eigene Verbesserungen.
(übrigens: in meinem Elternhaus hatten wir keinen Regler. Lediglich eine Steuerung der VL-Temperatur.
Natürlich habe ich nie gemessen, aber die Temperatur hat immer gepasst.

Gruß,
Hendrik

[Fry]

Hallo zusammen,

Aus meiner Sicht wäre - nun einige Takte weiter in der Diskussion - die Priorisierung der Features einer möglichen Weiterentwicklung:

* Vermaschung von Störgrößen. Das war Gastons Rat von Anfang an.

* Eventuell Kaskadierung, dazu Ermittlung der Parameter durch Sprungantwortanalyse oder aber mit festen Annahmen. Diese Idee von Hauke+Stefan ist bestechend, es muss aber noch durchdacht werden, ob da praktisch viel rumkommen kann (mir unklar). Auch und vor allem, weil man dafür Estrichfühler braucht und diese in den meisten Häusern nicht vorhanden sind.

* Vorhersage der Wunschtemperatur der Benutzer. Wie korrekt bemerkt, hat das strenggenommen nichts mit "Regler" zu tun, eher mit "Logik", es passt aber durchaus in ein Reglerprojekt, und das Leben der meisten Menschen dürfte genug Regelmäßigkeiten aufweisen, damit das was bringt.

Eher zurückzustellen/fallenzulassen sind hingegen:

* Automatische Optimierung der PI-Parameter im laufenden Betrieb. Da hab ich von Anfang an nicht dran geglaubt, s.o. Allerdings könnte man mit dem Siemens-Patent mal rumprobieren.

* Ausdehnung der Regeltätigkeit auf mehr als nur Ventilstellungen (z.B. auf die Vorlauftemperatur). Da sehe ich mit einer guten, d.h. gut kondensierenden Brennwerttherme einfach nicht viel zu holen. Bei Wärmepumpen könnte dieser Punkt natürlich ganz nach oben gehören.

Grüße
Fry

[henfri]

Grmpf.
Du wirst doch erklären können, was du eh schon gepostet hast.
Naja, nun denn.

Hier hast du es doch gut erklärt:

5°C steht da für die P-regelung. Dies bedeutet dass die regelung innerhalb von 5 Grad von 0 auf 100% Ventilstellung geht. Nach der Theoretischen
regelungstechnik sollten diese 5°c am Sollwert zentriert sein. Das heisst wenn ich 20°C Soll habe, dann solte die Regelung bei 17.5°c das Ventil
ganz öffnen und bei 22.5°C ganz schliessen. Bei den meisten Regelungen im EIB habe ich festgestellt dass sie Sollwertbasiert sind. das heisst in
diesem Beispiel wäre das Ventil erst bei 15°c, 100% auff, und bei 20°C (Sollwert) ganz zu. Regelungstechnisch ist das falsch und funktioniert auch
nur weil es eine PI regelung ist, und der I-Anteil die Regelung wiedermal rettet. Dies ist allerdings schon ein Faktor wieso das Aufheizen nicht
sehr gut verläuft, da der I-Anteil Zeit braucht um einzugreifen.

Das kann man im Wiregate-Plugin des PI-Reglers leicht ändern -falls überhaupt der Fall...

Gruß,
Hendrik

[haegar80]

So jetzt habe ich 2 Tage mit 2/150 abgewartet und mir hat es die Messreihe verhagelt!
Meine Frau hat gemeint, sie müsse im Nebenraum Lüften und hat die Türen offen stehen lassen.
Manchmal habe ich sie besonders gerne...

Trotzdem kann man an der Messreihe sehen, dass es wieder ein Über-/Unterschwingen von ca. 0,5°K gibt.
z. B. Mittwoch Vormittag wurde die Stellgröße zurückgenommen und die Isttemperatur ist weiter gestiegen. Mittwoch Abend ist die Temperatur wieder gefallen und die Stellgröße wurde zu langsam erhöht, was zu einem Unterschwingen geführt hat. Irgenwie ist die FBH zu träge für den PI-Regler...

Anbei auch mal die Rohdaten:
- Isttemperatur
- Stellgröße
- Außentemperatur
- VL-Temperatur

Ich werde jetzt nochmal 2 Tage laufen lassen um Messwerte ohne große Störungen zu bekommen. Ich hoffe, das wird mir nicht wieder vermasselt...

[lobo]

Hallo Haegar80,

ich weiss nicht, was Du hast --- ist doch 'ne Super Regelung!

Kann es sein, dass das Zimmer Fenster nach Westen hat? Oder dass es am Nachmittag eher benutzt wurde? Oder es war duster und jemand hat die Lampen angemacht. Auf alle Fälle hast Du da den Höhepunkt, was die Temperatur angeht ... und promt geht der Regler bis auf Null zurück. Dass es dann immer noch wärmer (bzw. nicht kälter) wird, liegt nicht am Regler, sondern an Deiner Störgröße.

Gut - in der Nacht brauchte er ein wenig, um den plötzlichen Wegfall der Wärmezufuhr zu kompensieren, aber momentan sind auch teils ordentliche Temperaturänderungen draussen zu beobachten (wir hatten Mittwoch so 0°C am Mittag und -12 in der Nacht).

Was immer Du tust - Du wirst kaum eine relevante Verbesserung Deines Reglers feststellen können - egal wie gut der auch ist. Das Beispiel Deiner Frau mit dem Lüften zeigt es ja deutlich.

Fazit: dreh' die Heizung hoch - und investiere die Zeit in einen gemütlichen Abend mit Deiner Frau (gab leider keinen Smiley mit Rotwein)

Viele Grüße,

Stefan

p.s.: schau' doch mal am Donnerstag, ab 12:00 Uhr, wie schön die Störgröße wieder ausgeregelt wurde!

[Hauke]

Hört sich auch plausibel an. Ich hätte das Überschwingen am Mittwoch nachmittag auf den ersten Blick eher auf zu hohe Temperatur der FBH zurückgeführt (je länger ich darüber nachdenke, um so mehr gefällt mir deine Idee mit dem kaskadierten Regelkreis). Dagegen spricht allerdings das die Nacht und den halben Mittwoch die Temperatur mit etwa 50% ganz gut gehalten werden konnte. Und dann schwingt sie am Mittwoch nachmittag über, obwohl die Stellgröße sich nicht wesentlich erhöht hat. Vermutlich hast du recht...
Allerdings... wenn allein die Sonne bei diesen Außentemperaturen dazu führt das es in dem Raum bei zugedrehter Heizung sooo warm wird, müsste die schon ganz kräftig reingeschienen haben.

Was mir jedoch auch hier wieder auffällt ist der Sprung von 100% auf 0% bei erreichen der Solltemperatur am Donnerstag Mittag. Das führt sicherlich dazu, dass das Überschwingen sich in Grenzen hält. Aber ein reiner PI-Regler sollte das nicht tun, auch wenn's in diesem Fall hilft.

Ansonsten bleibt noch der Unterschwinger Donnerstag früh. Das war natürlich abzusehen. Aber wie soll's der PI anders machen? Solange die Temperatur über Soll ist, werden weder P noch I wachsen können. Egal mit welchen Einstellungen. Und wenn man einen Arbeitspunkt vorgegeben hätte, hätte sich vermutlich über den Nachmittag ein negativer I-Anteil aufgebaut, und man würde auch nicht schneller nachheizen. Das einzige was hier helfen könnte wäre tatsächlich ein PID oder Kaskadenregler.

[henfri]

+/- 0.4 K sind doch super!

[Gaston]

Schade, dass es dazu erst Zitate von Autoritäten braucht.

Das hat doch gar nicht damit zu tun. Es braucht eben richtige Argument nicht etwas was eine aneinanderreihung von Wikipediaeinträgen o.ä. ist, sowas nehme Ich dann nicht ernst.

Aber zumindest erkenne Ich meine Fehler oder möglichen Fehler...

[haegar80]

ich weiss nicht, was Du hast --- ist doch 'ne Super Regelung!

Naja, ich hätte eigentlich erwartet, daß sich die Ist-Kurve näher am Soll befindet. Die Abweichungen wären nicht da, wenn der Regler "wissen" würde, daß das System träge ist und langsam zurückgegeln, oder eben aus Basis eines "Arbeitspunktes" ganz behutsam den P-Anteil verändert.

Kann es sein, dass das Zimmer Fenster nach Westen hat? Oder dass es am Nachmittag eher benutzt wurde? Oder es war duster und jemand hat die Lampen angemacht. Auf alle Fälle hast Du da den Höhepunkt, was die Temperatur angeht ... und promt geht der Regler bis auf Null zurück. Dass es dann immer noch wärmer (bzw. nicht kälter) wird, liegt nicht am Regler, sondern an Deiner Störgröße.

Eigentlich ist die Sonne da überhaupt kein Problem: Fenster NO+NW
Deswegen habe ich den Raum auch für Tests gewählt...

[Gaston]

In Punkto PT1 & PT2:

SORRY ! Ich habe meinen Fehler gefunden, und Ihr habt recht

Nachdem die Überprüfung des Frequenzbereichs gezeigt hat dass 2 PT1 = 1 PT2 ist habe ich mich auf die Fehlersuche in meinem gebilde gemacht.

Es hat sich herausgestellt dass ich im Eifer der Gefechts die falsche Zeitformel für ein PT1 aufgestellt hatte und somit die Funktion PT1b(PT1a) in einer Multiplikation endete.

Also ja: PT1 . PT1 = PT2

[lobo]

Naja, ich hätte eigentlich erwartet, daß sich die Ist-Kurve näher am Soll befindet.

Noch näher als +- 0.5K? Diese Temperaturdifferenz ist sowieso relativ unerheblich, denn Du kannst davon ausgehen, dass Du nie eine 100 % ige Durchmischung im Raum erreichen wirst - und allein dadurch kommt eine Differenz zustande.

Die Abweichungen wären nicht da, wenn der Regler "wissen" würde, daß das System träge ist

Genau das ist dem Regler bekannt - und er hat angemessen reagiert. Was soll er denn machen bzw. was hättest Du als Regler gemacht, wenn sich die Temperatur langsam erhöht? Du hättest genauso das Ventil zugemacht (im Idealfall) ... innerhalb einer viertel bis halben Stunde. Da ist dann aber einfach schon zu viel Energie im Estrich. Die Wärme muss halt irgendwo hin.

Im Übrigen - welche Stellventile benutzt Du? Thermoelektrische Stellantriebe mit PWM? Welche Zeit ist dort eingestellt? Die Teile brauchen auch mehrere Minuten, um zuzumachen. Allein dadurch bekommst Du einen zeitlichen Versatz, den kein Regler der Welt ausgleichen kann.

Viele Grüße,

Stefan