Hallo zusammen,
ich brauch eine wenig Hilfe bei der Verwirklichung einer Kaskadenregelung.

Folgende Ausgangslage:
Ich möchte einen DC Motor mittels einer Drehzahl - Drehmoment Kaskade Regeln.
Also es soll unter anderem eine Drehomomentbegrenzung vorhanden sein.
Dabei wird das Drehmoment nicht klassisch über den Strom ermittelt, sondern über einen externen Sensor. Dieser liefert mir dann eine Spannung zwischen 0 und 5V
Als Hardware kommt ein Arduino mit H-Brücke zum Einsatz. Drehzahl wird also über PWM geregelt.

Jetzt brauch ich etwas Hilfe bei den Übertragungsgliedern.
Im Grunde sieht das ganze ja ungefähr so aus (ohne Lageregelung).: http://www.mikrocontroller.net/attac...861/segway.PNG
Nur mit diesem Regelkreis kann ich irgendwie nicht viel anfangen. Weil ich mir die Kaskadenregelung immer so vorstelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Kaskade...regelkreis.png
Also der rote Teil ist mein Drehmomentregler, der blaue mein Drehzahlregler.

Die Übertragungsfunktion des Motors samt H-Brücke habe ich ermittelt. Das müsste ja das grüne PT1-Glied sein. (Einfach einen Spannungs-Sprung auf den Motor gelegt, und Drehzahl gemessen)

Jetzt brauch ich das rote PT1-Glied. Da bin ich mir nicht so sicher wie ich das ermitteln soll. Ich habe mir das so überlegt:
"Ich spann die Welle fest, gebe einen Sprung (bestimmte Spannung) auf den Motor und Messe das Signal des Drehmomentsensors."

Desweiteren habe ich die Übertragungsfunktion des Drehmomentsensor auch ermittelt. (Motor mit konstanter Drehzahl drehen lassen, dann gegen Anschlag gefahren)
Diese Übertragungsfunktion müsste ja in die Rückführung des inneren Drehmoentregelkreises. Jedoch weiß ich nicht ob ich das überhaupt brauche.

So jetzt zur Reglerauslegung:
Ich brauche doch das rote und das grüne PT1-Glied um meine Regler auszulegen mit z.B. Chien, Hrone und Reswick.
Bei Kaskadenregelung geht man ja von innen nach außen vor. Folgende Schritte würde ich verfolgen:
1) Drehmomentregler auslegen
2) Inneren Regelkreis "vereinfachen" (ergibt Übertragungsfunktion)
3) Übertragungsfunktion (vom inneren Regelkreis) mit Übertragungsfunktion vom Motor zusammenfassen
4) Drehzahlregler auslegen


Ich hoffe ihr könnt mir helfen meine wilden Theorien zu bestätigen bzw zu widerlegen.
Ich kann mir nämlich noch gar nicht vorstellen wie ich das in Code umwandeln soll.

Grüßle