Grundzüge Regelungstechnik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 17.02.2023

11B5120

Fundamentals in Control Engineering

Ingenieurwesen - Maschinenbau (INGflex) (B.Eng.)

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Der Einsatz der Regelungstechnik ist von strategischer Bedeutung in industriellen Prozessen. Hierdurch ergeben sich erhebliche Vorteile bei der Optimierung von Industrieprozessen. Mit dem Modul "Grundzüge Regelungstechnik" sollen die Grundlagen der Automatisierungstechnik vermittelt werden.

• 1. Einführung
• 2. Grundbegriffe der Regelungstechnik
  2.1 Kontinuierliche Prozesse
  2.2 Grundprinzipien der Modellbildung
  2.3 Grundprinzipien zum Einsatz von Simulationswerkzeugen
• 3. Grundlagen und Werkzeuge
• 4. Laplace-Transformation
• 5. ?bertragungssysteme
• 6. Reglerentwurfsverfahren
• 7. Frequenzgang und Bodediagramm
• 8. Ortskurve
• 9. Stabilit?tskriterien für lineare Systeme
• 9.1. Stabilit?tsdefinition
  9.2 Hurwitz-Kriterium
• 9.3. Untersuchung des Frequenzganges
  
  Praktikum
• 1. Simulation eines dynamischen linearen Systems - klassisch und mit Hilfe von ?bertragungsfunktionen
• 2. Untersuchungen an einem Reglermodell
• 3. Dimensionierung von Regelkreisen

Wissensverbreiterung
Die Studierenden lernen Methoden zum Entwurf von einschleifigen Regelkreisen. Sie beherrschen die Grundlagen der Laplace-Transformation und k?nnen sie zum Entwurf von Regelkreisen nutzen. ?bertragungsfunktionen zur Beschreibung linearer Systeme (Differenzialgleichungen mit konstanten Koeffizienten) werden für einfache Systeme als Hilfsmittel der Reglerprogrammierung genutzt.
Wissensvertiefung
Die Studierenden verfügen über Grundlagenwissen der Regelungstechnik. Sie sind in der Lage, die Potentiale der Regelungstechnik für maschinenbauliche Fragestellungen abzusch?tzen.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden k?nnen regelungstechnische Strukturen mit Hilfe des EDV-Programms Matlab/Simulink erstellen, die Regelkreise optimieren, sowie deren Analyse im Zeit- und Frequenzbereich durchführen.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierende kennen die Fachbegriffe der Regelungstechnik und k?nnen eine interdisziplin?re Kommunikation aufbauen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden k?nnen mit Hilfe von mathematischen Methoden technische Systeme beschreiben und k?nnen anhand von Simulationsergebnissen das dynamische Verhalten analysieren und Schlussfolgerungen für den Entwurf von Automatisierungskonzepte ableiten.

Vorlesungen, Praktika

Kenntnisse der Ingenieurmathematik, insbesondere: Komplexe Zahlen, Differenzialgleichungen, Linearisierung einer Funktion

Pusch, Rainer

• Reike, Martin
• Claudia Mariana Voicu

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REUTER, Manfred: Regelungstechnik für Ingenieure. 15. Auflage. Vieweg, 2017TR?STER, Fritz: Regelungs- und Steuerungstechnik für Ingenieure, De Gruyter, 2015F?LLINGER, Otto: Regelungstechnik- Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, 12. Aufl., Hüthig, 2016ZACHER, Serge; Reuter, Manfred: Regelungstechnik für Ingenieure. 15. Auflage. Springer Verlag, 2017 ANGERMANN, A. et al.: Matlab – Simulink- Stateflow, De Gruyter Verlag, 2016

Klausur 2-stündig

Experimentelle Arbeit

Nachweis der Kenntnisse der Modellbildung und Analyse linearer ?bertragungsglieder einschlie?lich der Modellbildung, der Laplace-Transformation und Frequenzganganalyse. Kenntnisse im Entwurf von Regelkreisen unter Berücksichtigung verschiedener Regelverhalten.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch