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Lernziele / Kompetenzen
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Die Studierenden können ein zusammenhängendes Gesamtsystem des Maschinenbaus in einzelne (Sub-)Systeme aufteilen, zwischen denen ein Signalaustausch stattfindet.
Sie begreifen ein Signal als physikalische Größe, die eine Information trängt, und sind in der Lage, einfache lineare Systeme mathematisch zu beschreiben und einfach Gesamtsysteme analytisch zu berechnen.
Sie haben ausreichend Abstraktionsvermögen, um das Verhalten nichtlinearer Systeme abschätzen zu können und mit entsprechenden Computerprogrammen auch nichtlineare Systeme simulieren zu können.
Sie kennen einfache Regler und können diese parametrieren. Ferner erkennen sie Systeme, die bezüglich ihrer Stabilität kritisch sind, und können aufzeigen, durch welche Maßnahmen die Stabilität verbessert werden kann.
Die Studierenden sind in der Lage, sich selbstständig in gängige Messverfahren einzuarbeiten und deren Eignung für einen konkreten Anwendungsfall abzuschätzen.
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Veranstaltungen
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Regelungstechnik mit Labor
| Art |
Vorlesung/Labor |
| Nr. |
M+V1038 |
| SWS |
5.0 |
| Lerninhalt |
Grundlagen
- Einführung: System/Signal/Übertragungsfunktion
- Definition und Aufgabenstellungen der Mess- und Regelungstechnik
- Darstellung von MSR-Aufgaben Symbolik, Normen, Symbole, Blockdiagramme
Wiederholung komplexe Zahlen und Funktionen
- Normalform und Gauß'sche Zahlenebene, trigonomische Form, Exponentialform
- Rechnen mit komplexen Zahlen und Funktionen: Ortskurve und Bodediagramm
Systemtheoretische Grundlagen
- Physikalischer Prozess, technischer Prozess, technisches/dynamische System
- Eingangs- und Ausgangsgrößen, Systemgrößen, Systemparameter, Systemanalyse
- Übertragungsverhalten (im Zeitbereich), Übertragungsfunktion, insb. Impulsantwort, Sprungantwort und Antwort auf periodische Anregung
Lineare, kontinuierliche Systeme im Zeit- und Bildbereich
- Modellbildung eines Übertragungssystems (Aufstellen der Differentialgleichung), Test- und Antwortfunktion
- Linearisierung, Übertragungsfunktion, Frequenzgang, elementare Übertragungsglieder, Frequenzdarstellung zusammengesetzter Systeme
- Umformen von Blockstrukturen
- Anwendung der Regeln auf verschiedene Problemstellungen
Der Regelkreis
- Zeitverhalten typischer Regler, Standard-Regelkreis, Regelkreisgleichung, Führungs- und Störverhalten, statisches und dynamisches Verhalten
- Synthese von Regelkreisen
Stabilität und Reglerentwurf im Zeitbereich
- Kenngrößen eines Regelkreises und Stabilitätskriterien
- Bestimmung von Reglerparametern/Einstellregeln
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| Literatur |
- Aufgaben- und Materialsammlung als Unterlage für die Vorlesung
- Jürgen Bechtloff: Regelungstechnik, Vogel Verlag, Würzburg, 2012, 1. Auflage
- Hildebrand Walter: Grundkurs Regelungstechnik, Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2009, 2. Auflage
Große Auswahl an weiterführender Literatur in der Hochschulbibliothek |
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