Maschinenbau

mit den vier Schwerpunkten: Virtual Engineering, Entwicklung und Konstruktion, Produktion und Management sowie Werkstofftechnik
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Fakultät M+V

Modulhandbuch

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Regelungstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Mathematik, Elektrotechnik, Physik, Technische Mechanik, Maschinenelemente, Strömungslehre, Wärme- und Stoffübertragung, Technische Thermodynamik
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

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 trägt, 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 Systme abschätzen zu können und mit entsprechenden Computerprogrammen auch nichtlineare Systeme simulieren zu können.

Sie kennen einfache Regler und können diese parametrisieren. 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.
Dauer 1
SWS 5.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 75
Selbststudium / Gruppenarbeit: 135
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Laborarbeit

Gewichtung: Klausurarbeit ist Modulnote, Laborarbeit muss m. E. attestiert sein
Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Jens Pfafferott
Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MA - Hauptstudium
Veranstaltungen

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
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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