Regelungstechnik

P-Glied bzw. Proportionalglied

Inhaltsübersicht

Bei all den verschiedenen Gliedern in der Regelungstechnik kommst du ganz schön durcheinander und hast deswegen keine Ahnung, was das P-Glied bzw. Proportionalglied eigentlich ausmacht? Dann regle deinen Puls jetzt runter, denn hier erklären wir dir die Funktion des P-Glieds.

Welche Funktion hat das P-Glied?

Stell dir vor, du hast einen Swimmingpool im Garten und bemerkst, dass sich der Pool nicht so schnell füllt wie vergangenen Sommer. Offensichtlich ist er irgendwo beschädigt, sodass Wasser ins Erdreich abfließt. Jetzt müssen wir unser Beispiel in einer passenden Form um diesen Umstand erweitern. In diesem Fall ist es ein negativer Zufluss an Wasser, oder auch Abfluss, den wir als q_{ab}(t) bezeichnen. Während unser Schlauch nun für einen Zufluss sorgt, fließt gleichzeitig Wasser durch das Loch ab.

P-Glied, Proportionalglied
Negativer Zufluss

P-Glied und Proportionalitätsfaktor

Um den Abfluss mathematisch zu beschreiben, nehmen wir vereinfachend an, dass dieser einen proportionalen Einfluss auf unser System hat. Deshalb benötigen wir an dieser Stelle auch einen Proportionalitätsfaktor. Du ahnst sicherlich schon, dass wir uns langsam der Funktion des P-Glieds nähern.

Wie Dir sicher bereits aus der Mathematik bekannt ist, steht „proportional“ dafür, dass die Änderung einer Größe an die Änderung einer anderen Größe durch einen bestimmten Faktor, den Proportionalitätsfaktor, gekoppelt ist. So auch hier. Denn obwohl Wasser durch das Loch abfließt, steigt die Füllstandshöhe trotzdem noch an, da ja mehr Wasser hinein- als hinausfließt. Für diese Beeinflussung unseres Systems verwenden wir ein sogenanntes Proportionalglied, kurz P-Glied. Die Ausgangsgröße ist beim P-Glied proportional zum Wert ihrer konstanten Eingangsgröße!

P-Glied, Proportionalglied
P-Glied und Proportionalitätsfaktor

P-Glied und Eingangs- bzw. Ausgangssignal

Das Ausgangssignal des P-Glieds nimmt den K-fachen Wert des Eingangs ohne zeitliche Verzögerung, also sofort, an. Somit beschreibt der Faktor K die Verstärkung des Eingangssignals. Auch das P-Glied als Übertragungsglied lässt sich anhand seiner Übergangsfunktion abbilden. Das Strukturbild eines P-Glieds im Blockschaltbild sieht damit so aus:

P-Glied, Proportionalglied
Strukturbild P-Glied

P-Glied und S-Glied

Diesen weiteren Block können wir nun hinter unser I-Glied schalten und durch Pfeile anbinden. Du fragst dich bestimmt, weshalb der Pfeil vor dem I-Glied ansetzt und was das kleine Minus neben der Pfeilspitze bedeutet. Nun, unser System gibt die Information über die abfließende Menge Wasser an den Anfang des Systems „zurück“, sodass unsere Regelung bei der Ermittlung der Füllstandshöhe den Abfluss mitberücksichtigt. Dies bezeichnet man als Rückkopplung. Das Minus gehört zum sogenannten Summierglied oder S-Glied, das Signale zusammenführt und als Kreis dargestellt wird.

P-Glied, Proportionalglied
P-Glied und S-Glied

Du siehst, das P-Glied bzw. Proportionalglied funktioniert wie alle anderen Glieder eigentlich ganz logisch, vor allem, wenn du immer die Proportionalitätskomponente im Hinterkopf behältst.


Andere Nutzer halten diese Inhalte aus dem Bereich „Regelungstechnik“ für besonders klausurrelevant

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.