Temperaturregelstrecke

Die "Temperaturregelstrecke" beinhaltet die technische Realisierung zweier Regelstrecken (eine Durchflußregelstrecke und eine Temperaturregelstrecke). Ein Ventilator erzeugt einen Luftstrom in einem Rohr. Ein Heizelement erwärmt den Luftstrom. Eine am Ventilator befestigte Drosselklappe ermöglicht die Aufschaltung einer sprungförmigen Störung auf den Luftstrom. Der gesamte mechanische Aufbau ist durch einen Thermo-Bimetallschalter gegen Überhitzung geschützt. Zur Messung der Temperatur wird eine PT100-Meßsonde eingesetzt. Ein Differenzdrucksensor dient zur Erfassung des Volumenstroms, indem der Druck vor und hinter einer Meßblende gemessen wird. Diese Temperaturregelstrecke eignet sich hervorragend zur Demonstration folgender regelungstechnischen Systeme:

  • als System 1. Ordnung bei Durchflußänderung durch Betätigung der Drosselklappe am Eingang des Ventilators,
  • als System 2. Ordnung bei Temperaturänderung hervorgerufen durch einen Sprung im Luftdurchfluß (Drosselklappe) oder Veränderung der Heizleistung mittels Schalter an der Mechanik,
  • Getrennte Regelkreise, in denen Luftdurchfluß und Temperatur unabhängig voneinander geregelt werden.

Beispiele für mögliche regelungstechnische Untersuchungen mit der Regelstrecke sind:

  •  Modellbildung bzw. Identifikation der Regelstrecke,
  • Linearisierung an Arbeitspunkten,
  • Aufbau, Inbetriebnahme und Bestimmung der Eigenschaften einfacher geschlossener Regelkreise mit Strecken 1. und 2. Ordnung,
  • Aufbau, Inbetriebnahme und Bestimmung der Eigenschaften von Zwei-/Dreipunktreglern,
  • Aufbau, Inbetriebnahme und Bestimmung der Eigenschaften von getrennten Regelkreisen.