Regelungstechnik A (Grundlagen) (RT A)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Control System Design A (Fundamentals))

Lehrveranstaltungen:

• • Regelungstechnik A (Grundlagen)
    (Vorlesung, 2 SWS, Günter Roppenecker, Mi, 10:15 - 11:45, H8; Beginn der Vorlesung: Mi, 17.10.2018)
  • Übungen zu Regelungstechnik A (Grundlagen)
    (Übung, 2 SWS, Jakob Gabriel, Mo, 18:15 - 19:45, H9; ab 22.10.2018; keine Übung am 15.10.2018)

Empfohlene Voraussetzungen:

Systemtheorie linearer zeitkontinuierlicher Systeme (inkl. Laplace-Transformation)

Inhalt:

• Gegenstand und Zielstellung der Regelungstechnik

• Modellbildung der Strecke, Darstellung als Strukturbild und Vereinfachung durch Betriebspunkt-Linearisierung

• Analyse des Streckenverhaltens linearer Eingrößensysteme anhand von Übertragungsfunktion und Frequenzgang / Frequenzgang-Darstellung als Ortskurve sowie als Bode-Diagramm

• Entwurf der Steuer- und Regeleinrichtung im Frequenzbereich: Einstellung des Sollverhaltens durch Steuerung / Bekämpfung der Störeinwirkung durch Regelung / Resultierende Entwurfsaufgabe / Stabilitätsprüfung nach Nyquist / gebräuchliche Reglertypen und Grundregeln zur Wahl der Reglerparameter / Weitere Verbesserung des Störverhaltens durch kaskadierte Regelung und Störgrößenaufschaltung

• Grundzüge der analogen und digitalen Realisierung von Steuer- und Regeleinrichtung

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden können

• Gegenstand und Zielstellung der Regelungstechnik erläutern.

• Problemstellungen als Steuerungs- und Regelungsaufgabe identifizieren.

• das Streckenverhalten durch ein mathematisches Modell in Form des Strukturbilds beschreiben.

• eine Modellvereinfachung durch Betriebspunkt-Linearisierung und Strukturbildumformung durchführen.

• aus Übertragungsfunktion und Frequenzgang das qualitative Streckenverhalten ermitteln.

• zu einem Frequenzgang Ortskurve und Bode-Diagramm angeben.

• den Aufbau einer Zwei-Freiheitsgrade-Regelung angeben und die Zweckbestimmung von Vorsteuerung und Regelung erläutern.

• Sollverläufe auf Zulässigkeit überprüfen und realisierbare Vorsteuerungen entwerfen.

• die Regelkreis-Stabilität definieren und mit dem Nyquist-Kriterium untersuchen.

• entscheiden, wann welcher Reglertyp in Frage kommt und nach welchen Gesichtspunkten dessen Parameter zu wählen sind.

• für lineare Eingrößensysteme einen geeigneten Regler entwerfen.

• ergänzende Maßnahmen zur Störverhaltensverbesserung beschreiben und zur Anwendung bringen.

• eine entworfene Steuer- und Reglereinrichtung in analoger sowie digitaler Form implementieren.

• die Vorlesungsinhalte auf verwandte Problemstellungen übertragen und sich weiterführende Frequenzbereichsmethoden der Regelungstechnik selbständig erschließen.

Literatur:

O. Föllinger: Regelungstechnik - Einführung in die Methoden und ihre Anwendung. VDE Verlag, 12. Auflage 2016.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 247#56#H
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Berufspädagogik Elektrotechnik und Informationstechnik (Bachelor of Education) | Bachelorprüfung | Regelungstechnik A (Grundlagen))
2. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Regelungstechnik A (Grundlagen))
3. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Studienrichtung Elektrotechnik und Informationstechnik | weitere Module der Studienrichtung | Systeme und Regelungen | Regelungstechnik A (Grundlagen))
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
5. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
6. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2017w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Regelungstechnik A (Grundlagen))
7. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfächer | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
8. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
9. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
10. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
11. Mechatronik (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | weitere Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
12. Mechatronik (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | weitere Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
13. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
14. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP))
15. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
16. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP))
17. Technomathematik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2015w | NatFak | Technomathematik (Bachelor of Science) | Technisches Wahlfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
18. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Ingenieurwissenschaftliche Wahlpflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
19. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Regelungstechnik A (Grundlagen))

Studien-/Prüfungsleistungen:

Vorlesung Regelungstechnik A (Grundlagen) (Prüfungsnummer: 26501)

(englischer Titel: Lecture: Control Engineering A (Foundations))

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2018/2019, 1. Wdh.: SS 2019, 2. Wdh.: WS 2019/2020

1. Prüfer:

Günter Roppenecker

Termin: 15.02.2019, 13:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 09.08.2019, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechFTermin: 15.02.2019, 13:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 09.08.2019, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechFTermin: 15.02.2019, 13:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 09.08.2019, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechF