Zeitabläufe im Regelkreis

Hintergrund

Die Übertragungsfunktion eines Regelkreises beschäftigt sich mit der Bandbreite der Leistungsfähigkeit eines Regelkreises. Das bedeutet, wie der Regelkreis im Detail reagiert, wird an dieser Stelle bewusst nicht betrachtet. Die Übertragungsfunktion dient mehr dazu die Grenzen der Abläufe genauer zu bestimmen und wie sich das Verhalten des Regelkreises bei ansteigende Geschwindigkeit oder Kraft entwickelt. Bei Betrachtungen von Bewegungen wird dann an dieser Stelle die Grenze gesucht, bei welcher Geschwindigkeit die Bewegung gerade noch so funktioniert oder fehlschlägt.

Bei der Darstellung von zeitlichen Abläufen wird jetzt im Gegensatz dazu nicht nach den Grenzen gesucht, sondern wie sich der Regelkreis im Detail verhält. Dazu werden verschiedene Größen (Position, Geschwindigkeit, Kraft, …) gegenüber der Zeit in einem Diagramm eingetragen.

Bei den Zeitabläufen stehen mehr die auftretenden Überlastungserscheinungen im Vordergrund, wie bspw. Überschwingen oder Fehlentscheidungen bei der Handlungsplanung. Dieser Ansatz wird unter anderem für allgemeine Reaktionstests verwendet um systematisch zu bestimmen, welche Effekte im Innern des Körpers ablaufen, welche Elemente dominieren und wie Gegenmaßnahmen aussehen können.

Beispiel

Ein Angriff des Gegners beginnt. Mit Hilfe von Antizipation wird versucht die Richtung zu erkennen. Die Abschätzung ergibt einen Angriff von links zu einer bestimmten Position. Die eigene Gegenbewegung wird darauf eingestellt und gestartet. Während des Ablaufs wird wahrgenommen, dass die frühere Einschätzung von links sich verändert hat und der eigentliche Angriff von rechts kommt (Finte des Gegners: links antäuschen, rechts schlagen).

Im folgenden Diagramm ist die Umschaltbewegung von links nach rechts dargestellt. Die Bewegung beginnt und wendet sich nach links. Nach einiger Zeit wird der Irrtum erkannt und es erfolgt die Wende nach rechts.

 

DE_Bandbreite_der_Regelkreiselemente_01

 

DE_Bandbreite_der_Regelkreiselemente_02

 

Nutzung

Beschreibung von Bewegungsabläufen

Der häufigste Einsatz erfolgt zur Beschreibung von Bewegungsabläufen. Dabei werden zum Beispiel die Position einer Hand oder eines Ellenbogens beschrieben und wie sie ihre Position verändern. Durch die Beschreibung der Abläufe wird die Bewegung anders wahrgenommen. Erst mit den Details in Bewegungen tauchen die Probleme auf (Überlasterscheinungen usw.).

Der Unterschied zu einer reinen Bewegungsdokumentation liegt in dem Detailgrad. Bei der Dokumentation von Elementen und deren zeitlichen Aneinanderreihung geht es darum ein möglichst umfassendes Bild der Bewegung zu bekommen. Bei der Darstellung wird ein Detail herausgegriffen und als zeitlicher Ablauf dargestellt.

Unterstützung im Training

Der zeitliche Ablauf kann im Training genutzt werden um Zusammenhänge transparent darzustellen. Beim reinen Betrachten von Bewegungen können die inneren Abläufe nicht vollständig erfasst werden. Vor allem die Bewegungsrepräsentation (Berep) kann nicht erfasst werden, sondern muss gesondert erläutert werden. Mit Hilfe der zeitlichen Abläufe können die Berep und die resultierende Bewegung in ein Diagramm eingetragen werden. Der Unterschied wird dann offensichtlich.

Als Beispiel kann eine Berep eine Vorwärtsbewegung definieren. Die resultierende Bewegung endet aber an einem zu hohen Widerstand. Von außen kann nicht gesehen werden, ob die Bewegung am Widerstand enden soll (Position halten) oder ob weiter in den Widerstand hineingedrückt werden soll (Vorwärts). Soll ein Gleichgewicht hergestellt werden? Diese Fragen lassen sich erst mit den zeitlichen Abläufen darstellen.

Definition und Suche nach Überlastungserscheinungen

Manche Überlastungserscheinungen sind offensichtlich (z.B. Nachhängen). Andere Effekte können kaum oder nicht erkannt werden. Mit Hilfe der zeitlichen Abläufe können Überlastungserscheinungen visuell dargestellt werden. Danach können Schüler direkt danach suchen. Vor allem die Überlagerung mehrerer Effekt kann auf diese Weise dargestellt werden. Das obige Beispiel beinhaltet Nachhängen, Fehlplanung der Bewegung und eine Abweichung der Berep im Umschaltzeitpunkt, also nachdem der Fehler erkannt wurde. Das Nachhängen und die Fehlplanung können erkannt werden (oben nur angedeutet). Die Abweichung der Berep durch Trägheit ist nicht von außen erkennbar. Nur der große Zeitunterschied zwischen dem Erkennen und der äußerlich sichtbaren Anpassung bildet ein Indiz für die Abweichung.

Überlagerung von Regelkreisen

Im Körper laufen ineinander verschachtelte und unterlagerte Regelkreise. Zum Beispiel werden bewusst gestartete Bewegungen mit Reflexen überlagert. Diese Überlagerung kann mit Hilfe von zeitlichen Abläufen abgebildet werden. Dazu wird wieder die gesamte Bewegung in ihre Teilbereiche aufgeteilt.

 

Einige Artikel mit Verwendung von zeitlichen Abläufen

Der Artikel wurde am 21. November 2015 unter der Kategorie Wissen (in Überarbeitung) veröffentlicht.