Nachfahrversuch

Bei den in der Betriebsfestigkeit durchgeführten Nachfahrversuchen ist ein aufgezeichnetes Signal möglichst genau am Prüfstand zu reproduzieren. Das Verhalten von Prüfstand und Bauteil führt jedoch dazu, dass das Istsignal - trotz optimal eingestellter Regler - nicht mit dem gewünschten Sollsignal übereinstimmt.


Die iterativ lernende Regelung

Zur Verbesserung von Prüfungen in der Betriebsfestigkeit können iterativ lernende Regelungen mit großem Vorteil eingesetzt werden. Mit ihrer Hilfe kann die Übereinstimmung von Soll- und Istsignal von Zyklus zu Zyklus verbessert werden. Um den Verlauf der Regelgröße an einen vorgegebenen Sollverlauf anzugleichen, werden die Ein- und Ausgangsverläufe des vorangegangenen Zyklus verwendet, um den Stellgrößenverlauf für den nächsten Zyklus so zu berechnen, dass der Fehler immer kleiner wird. Dadurch wird insbesondere bei sich wiederholenden Signalen eine sehr hohe Regelgüte erreicht. Abbildung 9 zeigt als Beispiel einen Soll-Ist-Vergleich eines 2-Sekunden-Nachfahrsignals, das nach der Iteration nahezu deckungsgleich mit dem Istsignal ist.


Erlernen des Prüfstandsverhaltens

Der Iterationsprozess lässt sich beschleunigen, indem zunächst das Übertragungsverhalten der Regelstrecke - also Prüfstand und Bauteil - identifiziert wird. Hierzu werden der Amplituden- und Phasengang der Regelstrecke ermittelt. Durch die Invertierung des Amplituden- und Phasengangs lässt sich aus dem Sollsignal ein sogenanntes Drivesignal erzeugen. Gibt man dieses auf den Prüfstand, sollte der Prüfstand das Sollsignal reproduzieren. Häufig entspricht das Istsignal aber auch dann noch nicht ganz dem Sollsignal, so dass das Drivesignal weiter verändert muss, um das gewünschte Sollsignal zu erhalten.


Arbeitsteilung

In der Regel liegen die komplexen Nachfahrsignale bereits in Datenform auf dem PC vor. Um diese für den Regler aufzubereiten, werden die Signale von der SysCon-Software so modifiziert, dass der Prüfstand das gewünschte Istsignal reproduziert. Der Regler wird dadurch entlastet und kann zusätzliche Funktionen übernehmen.

Nachfahrversuch Soll ist vergleich

Soll-Ist-Vergleich: die blaue Kurve zeigt das Sollsignal und die rote Kurve das iterierte Istsignal eines pneumatischen Prüfstands.