Die Animation zeigt das Funktionsprinzip eines PID-Reglers. Ein Schiff wird in der Draufsicht dargestellt und lässt sich manuell über die Pfeiltasten steuern. Alternativ kann ein PID-Regler den Kurs anpassen.
PID-Regler und die einfacheren P- bzw. PI-Regler gibt es in fast jedem Haushalt. Typische Beispiele sind die Zentralheizung, der Kühlschrank, der Backofen oder die Prozessorkühlung in einem PC/Laptop.
Beschreibung
Kp, Ki und Kd lassen sich oben links über Schieberegler anpassen. Die optimalen Einstellungen sind jeweils grün markiert.
Die Animation veranschaulicht folgende Phänomene: Beim Betrieb eines reinen P-Reglers führt ein hoher Kp-Wert dazu, dass die bleibende Regelabweichung geringer wird. Es kommt aber zunächst zu einem Überschwingen. Wenn die bleibende Regelabweichung allein über den Kp-Wert minimiert werden soll, stellt sich ein stabiler Zustand erst spät ein.
Ein PI-Regler ermöglicht eine genauere und schnellere Kursanpassung. Das Überschwingen tritt nicht auf, wenn der Kp- und der Ki-Wert moderat eingestellt werden.
Über einen Kd-Wert (PID-Regler) kann die Geschwindigkeit der Kursanpassung nochmals leicht verbessert werden.
Grundlagen
Proportionalanteil (Kp): Dieser Anteil bestimmt, wie stark die aktuelle Regelabweichung die Ausgangsgröße beeinflusst. Ein höherer Kp-Wert beschleunigt die Reaktion, kann aber zu verstärktem Überschwingen führen.
Integralanteil (Ki): Der Ki-Wert berücksichtigt die aufsummierte Regelabweichung über die Zeit. Das ist besonders nützlich, um bleibende Regelabweichungen zu korrigieren. Ein moderater Ki-Wert stabilisiert das System ohne unerwünschtes Überschwingen.
Differenzialanteil (Kd): Der Kd-Wert reagiert auf die Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung. Das verbessert die Stabilität und beschleunigt die Reaktion auf Systemänderungen.
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Web-Animationen
Anforderungen
| Plattform | PC/Mac bzw. Tablet |
| Auflösung (min) | 1280 x 720 |
Weitere Informationen
Die in dieser Animationen verwendeten GUI-Elemente sind unter der MIT-Lizenz veröffentlicht: