Bandbreite der Regelkreiselemente

Hintergrund

Jedes Element im Regelkreis benötigt zur Bearbeitung seiner Aufgabe eine gewisse Zeit. Die Dauer hängt davon ab, wie bspw. Informationen verarbeitet werden. Andere Elemente wie der Regler bestimmen, wie auf Abweichungen reagiert werden soll, z.B. sehr stark oder verzögert. Somit kann sich die Arbeitsweise jedes Element im Regelkreis innerhalb einer gewissen Bandbreite verändern.

 

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Dabei trägt die Wahl dieser Arbeitsweise sehr zum Verhalten des Regelkreises bei. Bestimmte Verhaltensweisen, bspw. ein Reflex oder eine Einfachreaktion, können sehr genau bestimmten Arbeitsweisen zugeordnet werden1Die hier vorgestellten Betrachtungen sind nicht vollständig, aber für den Anfang zur Beurteilung von Bewegungen völlig in Ordnung. Bei jedem der Elemente können noch weitere Arten der Arbeitsweisen das Verhalten des Regelkreises beeinflussen..

Dieses Verhalten drückt sich dann im Kurvenverlauf der Übertragungs– und Zeitfunktion aus. Wenn zeitabhängige Elemente eher langsam ausgelegt werden, benötigt der Regelkreis mehr Zeit zum Durchlaufen. So verschiebt sich die Grenze der Übertragungsfunktion nach links, da weniger Zeit zur Verfügung steht und man schneller deklassiert wird. Arbeitspunkte höherer Geschwindigkeiten können dann nicht mehr erreicht werden.

 

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Im zeitlichen Ablauf würde die Kurve des Ablaufs tendenziell länger gestreckt werden (in dem Beispieldiagramm soll die Position eines Armes verändert werden).

 

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Auf diese Art und Weise können die Zusammenhänge des Regelkreises mit der Übertragungs- und Zeitfunktion verknüpft werden. Die Verknüpfung erlaubt dann Optimierungen vorzunehmen. Wenn in einem Belastungstest die Ziele nicht erreicht werden, kann die Grenze durch systematisches Betrachten der Regelkreiselemente verschoben werden. Im Idealfall können dann die Ziele doch noch erreicht werden, wenn die Belastungsgrenze erhöht wird. Gleichzeitig liefert die Betrachtung die Nachteile und Fallstricke einer Bewegung. Wer um Zeit zu sparen weniger identifiziert, muss damit rechnen, dass ihm andere wichtige Abläufe entgehen. Somit können gezielt Abwägungen zwischen Bewegungsansätzen und deren Vor- und Nachteilen getroffen werden.

 

Bandbreitenbetrachtung

Jedes Element im Regelkreis hat unterschiedliche Arbeitsweisen. Die Bandbreite beginnt immer bei sehr umfangreichen Abläufen und endet mit dem völligen Verzicht auf die Bearbeitung des Elements. Der Zwischenbereich basiert auf einer teilweisen Abarbeitung. Wenn die verfügbare Zeit ausreicht, kann zwischen den Arbeitsweisen gewechselt werden oder diese mehrmals ablaufen.

Wahrnehmung

Detektion

Die Detektion kann als Bandbreite zwischen einem sehr auf einzelne Bereich und Details konzentrierten Ansatz ablaufen oder eher auf eine Übersicht mehrerer Bereiche mit dem Verzicht auf Details. Weiterhin kann sich die Konzentration auf innere oder äußere Vorgänge beziehen.

Identifikation

Die Identifikation schwankt zwischen der vollständigen Verarbeitung der aufgenommenen Reize, also dem Abgleich mit bekanntem Mustern/ Kategorien („Das, was da ist“) oder dem Verzicht einer Identifikation.

Interpretation

Die Bandbreite der Interpretation beginnt mit einer möglichst umfangreichen Deutung und dem Verknüpfen mit Vorwissen (Konstruktion, „Das, was sein könnte“) oder dem Verzicht auf diesen Vorgang.

 

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Inneres Modell und Szenarien

Aktuelle Situation

Die aktuelle Situation und die Abläufe setzen sich aus einem sehr umfangreichen oder lückenhaften Bild zusammen. Dabei kann jeder Anteil in diesem Bild wahrgenommen oder heuristisch konstruiert sein.

Szenariendiskussion

Die Betrachtung möglicher zukünftiger Szenarien kann sehr umfangreich sein oder nur einen einzigen möglichen Ablauf umfassen.

Wahl Sollwert

Bei der Wahl des Sollwertes kann einmalig oder für eine Folge (Bewegungssequenz) ein Sollwert ausgewählt werden.

 

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Weitere Elemente

Regler

Der Regler kann bei Abweichungen Signale an den Muskel eher sehr aggressiv, mit einer Tendenz zum Überschwingen geben oder eher langsamer, dafür ohne Überschwingen.

Aktor

Muskel können bereits vorgespannt sein (von vorherigen Bewegungen oder als allgemeine Anspannung) oder ohne Ansteuerung.

Strecke

Die Strecke kann bereits in Bewegung sein oder ruhen.

 

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Fußnoten   [ + ]

1. Die hier vorgestellten Betrachtungen sind nicht vollständig, aber für den Anfang zur Beurteilung von Bewegungen völlig in Ordnung. Bei jedem der Elemente können noch weitere Arten der Arbeitsweisen das Verhalten des Regelkreises beeinflussen.

Der Artikel wurde am 25. April 2015 unter der Kategorie Wissen (in Überarbeitung) veröffentlicht.