Aufbau des digitalen Reglers am Beispiel PID-Regler, Regleung nach dem Prinzip Lokalisation

Magnetische Lager sind strukturinstabil. Sie benötigen in mindestens einer Achse eine aktive Lagerung. Zur Positionierung des Rotors werden schnelle Regelkreise benötigt, die auf analoger oder digitaler Basis arbeiten. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Aufbau eines schnellen digitalen Regelkreises bestehend aus Messsystemen, digitalen Reglern, Koordinatentransformation und Leistungsverstärkern. Basierend auf diesem Aufbau werden regelungstechnische Abläufe anhand von Blockschaltbildern dargestellt. Regler- und Filtergleichungen werden in Form von zeitdiskreten IIR-Filtern aufgestellt und in eine für eine Implementierung auf dem digitalen Regler notwendige Schreibweise überführt. Im ersten Teil des Beitrags liegt der Fokus auf der Stabilisierung der Lageregelkreise mit PID-Reglern. Vergleichend dazu wird im zweiten Teil die Stabilisierung mit PL-Reglern vorgestellt. Zum Schluss erfolgt eine Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen beider Reglerstrukturen anhand zahlreicher Kriterien. Es werden Inbetriebnahmehinweise und Erfahrungen im praktischen Aufbau einzelner Komponenten gegeben.