Diagramm Wert ablesen?

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Jedem Punkt auf der Wurzelortskurve ist ein Gain zugeordnet, welcher die ausgewählte Polkonfiguration generiert. Allgemein besitzt ein Pol folgende Gestalt:

p = -a +jb

mit reellen Zahlen a und b. Im Falle eines Polpaares mit Eigenfrequenz w0 und Dämpfung D gilt

p = - Dw0 +/- jw0*sqrt(1 - D^2)

Alle Polpaare mit gleicher Dämpfung D liegen somit auf den beiden Geraden

p1(x) = - D*x + j*x*sqrt(1 - D^2)

p2(x) = - D*x - j*x*sqrt(1 - D^2)

Will man also ein charackteristisches Abklingverhalten erzeugen durch Vorgabe einer Dämpfung, so zeichnet man die zugeörige Gerade ein und bestimmt den oder die Schnittpunkte mit der WOK. Dies sind dann die Pole p mit gewünschtem Verhalten. Ohne zusätzliche Rechnung lässt sich der zugehörige Verstärkungsfaktor allerdings nicht aus dem Diagramm ablesen. Man verwendet folgende Bedingung

1 + G(p)*K = 0

für die Bestimmung des Gains K welcher dazu führt, dass p ein Pol des geschlossenen Regelkreises ist. Es folgt somit

K = (-1)/G(p)

Das wären die Schritte die man von Hand durchführen müsste. Matlab erledigt bereits schon einen Großteil der Arbeit. Beim Klicken auf einen der Zweige der WOK wird ein Punkt generiert für den bereits alle wichtigen Daten angegeben werden

- Größe des Gains, sodass ausgewählter Punkt ein Pol des geschlossenen Kreises ist

- Die Position des Pols selber

- Die Dämpfung D des Pol(paares)

- Die Größe des Überschwingens der Sprungantwort

- Die Größe der Eigenfrequenz w0

Den angezeigten Punkt kann man dann mithilfe der Maus entlang des jeweiligen Zweiges der WOK entlang bewegen, sodass man für alle Punkte obige Daten bestimmen kann. Dies erlaubt ein einfachen und übersichtlichen Entwurf auf Basis von Ansprüchen im Frequenz- und Zeitbereich.


poseidon42  04.09.2023, 21:44

Ich empfehle für eine ausführliche Einführung in das Thema WOK (oder Regelungstechnik allgemein) die Bücher von Lunze mit dem Titel Regelungstechnik 1 bzw 2. Habe bisher keine besseren deutschen Einsteigerbücher gefunden.

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