Regelung der Winde
Bei dem Start der Winde sind drei Phasen zu unterscheiden:
- Anlauf, Start
- Seglerschlepp
- Endphase
Anlauf – Start Phase
Der Motor ist eine Regelstrecke mit Totzeit. Ein System das mit Totzeit behaftet ist, wird stets verspätet reagieren. Standard PID-Regler versagen oder müssen derart passiv eingestellt werden, daß am Ende von Prozeß-Dynamik keine Rede mehr sein kann. Die Problematik zeigte sich durch eine Überschwingen der Drehzahl beim Start mittels Drehzahl Regelung.
Aus diesem Grund haben wird die Startphase in 2 Stufen mit festen Duty Cycle realisiert. Dabei wurde für Stufe 1 ein Duty Cycle gewählt, bei dem der Motor langsam anläuft. Die Phase wird beendet, wenn der Motor eine Seilspannung von ca 50% der Sollseilspannung erreicht hat.
Anschließend wird die Stufe 2 gestartet. In dieser Phase wird ein höherer Duty Cycle vorgegeben. Die Phase wird beendet, wenn die Seilspannung ca. 100 % von der Sollseilspannung erreicht hat.
Nach Beendigung der Anlaufphase beginnt die Regelung der Seilspannung mit einem um ca. 30% erhöhten Sollwert, der in 1,5 Sekunden auf den Sollwert abfällt. Damit ergibt sich zu Beginn der Regelungsphase eine deutliche Differenz zwischen Soll und Istwert. Damit kann der PID Regler das Absinken der Seilspannung verhindern.
In der eigentlichen Schleppphase wird die Soll Seilspannung über eine einstellbare Sollwert Verlaufs Kurve geregelt. Im Start Mode fällte die Seilspannung nach einer einstellbaren Zeit langsam wieder ab. Im Start fast Mode bleibt die Seilspannung nach Erreichen des Sollwerts konstant.
Aufruf der Bremsphase.
End Phase, Bremsen
Nach Beendigung der Seglerschlepp Phase wird der Motor auf Leerlauf geschaltet . Wenn die Seilspannung einen Festwert von ca. 8 Newton unterschreitet wird wieder die Seilspannung mit 8 Newton geregelt und in ca 2,5 Sekunden kontinuierlich reduziert.