Stellgrößenbeschränkung und Anti-Windup

In diesem Video wird aufgezeigt, dass der im Rahmen der Reglersynthese ausgelegte PI-Regler eine Stellgröße berechnen kann, die das System aufgrund ihrer Größe nicht umsetzen kann. Um dieses Problem zu adressieren, wird der Ausgang des Reglers nach oben und unten begrenzt. Allerdings führt diese Begrenzung dazu, dass der I-Anteil des PI-Reglers in Sättigung gerät, was zur Folge hat, dass die Führungsgröße deutlich überschritten wird und der stationäre Endwert nur verzögert erreicht wird. Der Grund für dieses Verhalten wird erläutert und als Lösungsansatz eine einfache Anti-Windup-Schaltung entworfen. Diese Schaltung wird anschließend im nichtlinearen Simulink-Modell implementiert und getestet.