Das Erreichen eines Null-Steigzustandsfehlers ist ein gemeinsames Ziel bei der Gestaltung des Steuerungssystems, das sicherstellt, dass der Systemausgang im Laufe der Zeit genau dem gewünschten Eingang folgt.

Steady-State-Fehler verstehen

Der stationäre Fehler ist die Differenz zwischen dem Eingang und Ausgang eines Regelsystems nach dessen Einregelung, die durch die Art des Systems und die Art des Eingangssignals beeinflusst wird. Beispielsweise weisen Systeme mit höheren Systemtypen bei bestimmten Eingängen tendenziell geringere stationäre Fehler auf.

Techniken, um Zero Error zu erreichen

Mehrere Methoden können verwendet werden, um Steady-State-Fehler zu beseitigen:

  • Integrale Steuerung hinzufügen: Durch die Integration eines Integrators in den Controller wird der Steady-State-Fehler für Sprungeingaben eliminiert.
  • Erhöhter Systemtyp: Das Entwerfen des Systems mit einem höheren Open-Loop-Typ reduziert den Fehler für bestimmte Eingabetypen.
  • Feedforward Control: Mit Feedforward-Pfaden können Störungen ausgeglichen und die Genauigkeit verbessert werden.
  • Die Anpassung der Controller-Gewinne: Die richtige Abstimmung der proportionalen, integralen und abgeleiteten Gewinne verbessert die Systemreaktion.

Praktische Überlegungen

Die Implementierung eines Null-Steady-State-Fehlers erfordert eine ausgewogene Reaktionsfähigkeit und Stabilität. Übermäßige integrale Maßnahmen können zu Überschwingen oder Oszillationen führen.