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Verwendbarkeit
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Bachelor MK, Hauptstudium
Bachelor MK-plus, Hauptstudium
Bachelor EI, Hauptstudium
Bachelor EI-plus, Hauptstudium
Bachelor EI3nat, Hauptstudium
Bachelor MT, Hauptstudium
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Veranstaltungen
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Regelungstechnik 1
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
EMI835 |
| SWS |
4.0 |
| Lerninhalt |
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Regelungstechnik und vermittelt die grundlegenden Konzepte zur Analyse von Regelkreisen und dem Entwurf von Reglern für zeitkontinuierliche, lineare Systeme mit einem Eingang und einem Ausgang (LTI-SISO-Systeme). Behandelt werden u.a. folgende Inhalte:
Einführung in die Regelungstechnik
- Anwendungen
- Definition: System, Steuerung, Regelung, Blockschaltbild, statisches System, dynamisches System, Stabilität
- Steuerung und Regelung statischer Systeme
- Festwertregelung, Folgeregelung, Vorsteuerung
Modellierung dynamischer Systeme
- Beschreibung mechanischer, elektrischer und fluidischer Systeme mittels Differentialgleichungen
- Definition von linearen, zeitinvarianten Systemen (LTI-Systeme)
- Linearisierung nichtlinearer Differentialgleichungen
- Simulation eines Systems mit MATLAB Simulink
Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Zeitbereich
- Lösen der Eingangs-/Ausgangs-Differentialgleichung
- Sprungantwort und Impulsantwort, Faltung
- Erzwungene Antwort und Eigenbewegung
- Transientes und stationäres Verhalten
Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Frequenzbereich
- Anwendung der Laplace-Transformation,
- Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Stabilität
- Blockschaltbildumformung
- Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve
Elementare Übertragungsglieder
- P-Glied, I-Glied, PT1-Glied, D-Glied, DT1-Glied, PT2-Glied, Totzeit-Glied
- PD-Glied, Bandsperre
- Zusammengesetzte Systeme
Der Regelkreis
- Der Standardregelkreis
- Ziele eine Regelung, Reglerentwurfsaufgabe und Anforderungen
- Stabilität von Regelkreisen
- Stationäres Verhalten von Regelkreisen
- Standard-Regler vom Typ PID
- Reglerauslegung im Zeitbereich (Methoden von Ziegler-Nichols, Methode v. Chien, Hrones und Reswick)
- Reglerauslegung im Frequenzbereich (vereinfachtes Betragsoptimum, Zeitkonstantenkompensation, Frequenzkennlinienverfahren, Auslegeung auf Dämpfung des geschlossenen Kreises)
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| Literatur |
- O. Föllinger, Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, VDE Verlag, 2016
- J. Lunze, Regelungstechnik I, 11. Auflage, Springer Vieweg, 2016
- G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 8. Auflage, 2019
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Signale und Systeme
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
EMI824 |
| SWS |
4.0 |
| Lerninhalt |
Signale und ihre Eigenschaften:
• Analoge und digitale Signale
• Elementare Signale
• Signalleistung, Signalenergie und Effektivwert
Systeme und ihre Eigenschaften:
• Gedächtnisfreie Systeme
• LTI-Systeme
• Impulsantwort und Faltung
• Sprungantwort und Eigenfunktionen
Fourierreihe und Fouriertransformation:
• Definition und Eigenschaften
• Systembeschreibung mit Fourierreihe und Fouriertransformation
• Fouriertransformierte periodischer und spezieller Funktionen
Laplacetransformation:
• Eigenschaften und Rechenregeln
• Rechnen im Bildbereich, Hin- und Rücktransformation
• Rechnen mit Delta- und Sprungfunktionen
z-Transformation
• Lineare Abtastsysteme
• Rechenregeln der z-Transformation
• Lösung von Differenzengleichungen |
| Literatur |
- O. Föllinger, Laplace- und Fourier-Transformation, 10. Auflage, VDE-Verlag, 2011.
- I. Rennert, B. Bundschuh, Signale und Systeme: Einführung in die Systemtheorie. Hanser, 2013.
- D. Ch. Von Grünigen, Digitale Signalverarbeitung mit einer Einführung in die kontinuierlichen Signale und Systeme. Hanser, 2014.
- O. Beucher, Signale und Systeme: Theorie, Simulation, Anwendung. Springer, 2011.
- F. Puente León, U. Kiencke, H. Jäkel, Signale und Systeme. Oldenburg Verlag, 2011
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