habe eine Frage zur Beurteilung der Stabilität von Regelkreisen anhand des zugehörigen Bodediagramms:
Es gibt ja u.a. zwei bekannte Kriterien, um mit Hilfe des Amplitudengangs und des Phasengangs eines Regelkreises Aussagen über dessen Stabilität zu machen, nämlich das "Amplitudenrandkriterium"² und das "Phasenrandkriterium"³.
Müssen diese zwei Kriterien immer gleichzeitg (und global) erfüllt sein, um daraus schließen zu können, dass der Regelkreis (für alle Frequenzen) stabil ist, oder reicht es, wenn nur eins der beiden Kriterien erfüllt ist? Was passiert, falls keines der beiden Kriterien erfüllt ist? Kann man dann sagen, dass der Regelkreis instabil ist, oder kann man gar keine Aussage über die Stabilität machen?
Vielen Dank im Voraus für Eure Hilfe!
Viele Grüße,
Hans Mayer
²Amplitudenrandkriterium: Der Regelkreis ist E/A-stabil, wenn gilt:
Amplitudenrand (Amplitudenreserve) > 0 dB
³Phasenrandkriterium: Der geschlossene Regelkreis ist E/A-stabil, wenn gilt: Phasenrand (Phasenreserve) > 0 (°)
Du solltest Dir erstmal überlegen, wann ein Regelkreis instabil ist: wenn er schwingt!
Und wann schwingt ein Kreis? Wenn die Phasendrehung genau 180° beträgt und gleichzeitig die Verstärkung größergleich 1 ist.
Und nun betrachte nochmal Deine beiden Kriterien. Wobei Du jeweils die unterschlagenen Randbedingungen Deiner Kriterien berücksichtigen solltest (Verstärkung an welchem Punkt? Phasenlage an welchem Punkt?).
Nö, Phasendrehung 180° heißt: Das Ausgangssignal wird genau gegenphasig (invertiert) auf den Eingang zurückgeführt (Gegenkopplung), d.h. die Verstärkung ist 1, sonst wär’s kein Verstärker
Nö, Phasendrehung 180° heißt: Das Ausgangssignal wird genau
gegenphasig (invertiert) auf den Eingang zurückgeführt
(Gegenkopplung), d.h. die Verstärkung ist
Jo, sagen wir mal so: Ein gegengekoppelter Verstärker ist ein
Sonderfall eines Regelkreises, und zwar ein etwas
vereinfachter?
Nöö. Eigentlich gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden außer der Zielvorgabe - die ist bei einem gegengekoppelten Verstärker wesentlich enger festgelegt.
Aber nur dann, wenn er kein Signal zu verarbeiten hat -
geregelt wird dann die Ausgangsspannung, und zwar auf 0.
Und wenn ein Signal anliegt, wird auf den Momentwert geregelt. Auch ein Regelkreis ist ja nicht auf einen konstanten Sollwert festgelegt.
Wenn ein Signal ankommt - hm, ob man das Ding da noch als
Regler betrachten kann - nö, das bringt dann auch nichts
mehr…
Warum nicht?
Ein Regelkreis kann auch Teil einer größeren Anlage sein. Und dann kann sich der Sollwert ständig ändern. Oder es ist ein kaskadierter Regelkreis, also einer/mehrere äußere Regelkreise um den inneren herum.
Ich habe mir auch schonmal überlegt, dass man eine Lautstprechermembran mal regelt, statt sie nur zu steuern. Also über was auch immer die Lage der Membran feststellen und in Abhängigkeit einer Signalquelle regeln. Müsste eigentlich (wenn auch mit riesigem Aufwand) viel bessere Qualität ergeben als nur die Vermutung, dass der Lautsprecher auch macht, was die Endstufe vorgibt.
Naja, vielleicht eines Tages…
Also ich weiß schon, warum ich mich lieber mit Verstärkern
beschäftige und wenn ich mal einen Regler brauche, mir den
lieber kaufe.
