Speicher-Verhalten

Speicher werden über die Parameter Zulauf, Ablauf und Füllstand beschrieben. Der einfachste Speicher ist der mit Wasser gefüllte Eimer. Zu Einsatzmöglichkeiten und der Mathematik, mit der sie beschrieben werden, siehe Kapitel Speicher.
Zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße eines Speichers gibt es eine Phasenverschiebung, also eine zeitliche Verschiebung.
Speicher werden in der Regelungstechnik gerne eingesetzt, denn sie halten die Ausgangsgröße konstant, wenn die Eingangsgröße zu 0 wird. Der Füllstand des Eimers hält seinen Wert, wenn kein Zu- oder Ablauf erfolgt. Bei proportionalem Verhalten folgt aus „Eingang = 0“ immer direkt „Ausgang = 0“.

Sprungantwort

Speicher-Verhalten wird in der Regelungstechnik oft als „I-Verhalten“ bezeichnet, denn Speicher integrieren den Zulauf auf. Dies wird grafisch in der Sprungantwort deutlich. Eine Größe über der Zeit zu integrieren bedeutet, diese aufzusummieren. Wenn der Eingang eines Speichers konstant groß ist, dann steigt dessen Füllstand linear an. Da der Füllstand die Summe des Zulaufs (minus Ablauf) über der Zeit ist, wird die Summe immer größer, wenn mit jeder Zeiteinheit ein konstanter Wert dazu kommt. Die Sprungantwort ist also eine Gerade, die ansteigt.
Die Steigung der Gerade ist charakteristisch zur Beschreibung des I-Verhaltens. Sie wird als KI bezeichnet. Für KI=1 gilt:

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