Lastregelung in Digitaldecoder verstehen

Die Lastregelung in Modellbahn-Decodern funktioniert, indem der Decoder die Spannung misst, die der Motor als Generator produziert, und diese mit der Soll-Spannung vergleicht. Liegt eine Abweichung vor (z. B. durch Steigungen, Bögen oder einen anderen Zug), ändert der Decoder das Verhältnis von Impulslänge zu Impulspause, um die Generatorspannung anzugleichen und so eine konstante Geschwindigkeit beizubehalten. Moderne Decoder nutzen hierfür einen PID-Regler (Proportional-, Integral- und Differenzialglied), dessen Parameter manuell oder automatisch eingestellt werden können, um das Fahrverhalten zu optimieren.

1. Messung der Generatorspannung: Der Motor des Modellbahn-Fahrzeugs funktioniert auch als Generator, der eine Spannung erzeugt, die mit zunehmender Geschwindigkeit ansteigt und durch Lasten wie Steigungen oder Kurven beeinflusst wird.
2. Reglervergleich: Der Decoder misst diese Generatorspannung und vergleicht sie mit der Spannung, die für die aktuelle Fahrstufe benötigt wird.
3. Regeldifferenz: Die Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Spannung ist die Regeldifferenz.
4. Anpassung des Ausgangssignals: Der Decoder passt daraufhin das Verhältnis von Impulsdauer und Impulspause in der PWM-Ansteuerung (Pulsweitenmodulation) des Motors an.
5. Konstante Geschwindigkeit: Wenn die Regeldifferenz Null ist, hat der Decoder die passende Impulsansteuerung gefunden, um die Generatorspannung an die Soll-Spannung anzugleichen und so die Geschwindigkeit konstant zu halten.

• P-Anteil (Proportionalglied, CV60): Reagiert auf die aktuelle Regeldifferenz und beeinflusst die Reaktion bei einer Laständerung.
• I-Anteil (Integralglied, CV61): Integriert die Laständerung über die Zeit, um bleibende Abweichungen auszugleichen und kann die Regelung weicher machen.
• D-Anteil (Differenzialglied, CV62): Glättet die Regelung und kann in Verbindung mit dem Integralanteil die Stabilität verbessern.