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Moderne Regelungskonzepte I

Moderne Regelungskonzepte I
Typ: Vorlesung (V)
Semester: SS 2019
Zeit: 25.04.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


02.05.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

09.05.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

16.05.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

23.05.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

06.06.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

13.06.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

27.06.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

04.07.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

11.07.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

18.07.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

25.07.2019
17:30 - 19:00 wöchentlich
10.91 Grashof-Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


Dozent: PD Dr.-Ing. Jörg Matthes
Dr. Lutz Groell
SWS: 2
LVNr.: 2105024
Voraussetzungen

keine

Empfehlungen:

Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik

Literaturhinweise
  • Aström, K.-J., Murray, R.M.: Feedback Systems, 2012
  • Rugh, W.: Linear System Theory. Prentice Hall, 1996

Lehrinhalt
  1. Einführung (Abgrenzung, Übersichten, Modellvereinfachung)
  2. Simulation und Analyse dynamischer Systeme mit Matlab
  3. Linearisierung (Ruhelagenmannigfaltigkeit, Kleine-Delta-Methode, Hartman-Grobman-Theorem, Entwurfsmethodik für lineare Festwertregler)
  4. Konzept der Zwei-Freiheitsgrade-Regelungen (Struktur, Sollsignaldesign)
  5. PID-Regler (praktische Realisierung, Design-Tipps, Anti-Windup-Techniken, Smith-Prädiktor, Umschalttechniken, Komplexbeispiel)
  6. Mehrgrößenregelungen und erweiterte Regelkreisstrukturen
  7. Zustandsraum (geometrische Sicht, Rolle der Nullstellen)
  8. Folgeregler mit Zustandsrückführung und Integratorerweiterung
  9. Beobachter (LQG-Entwurf, Störgrößenbeobachter, reduzierte Beobachter)
  10. Grenzen von Regelungen (Existenzfrage, Zeit- und Frequenzbereichsgrenzen)
Arbeitsbelastung

Präsenzzeit: 21 h

Selbststudium: 99 h

Ziel

Nachdem die Studierenden die Vorlesung besucht haben, können sie

  • lineare Systeme hinsichtlich vieler Eigenschaften analysieren,
  • lineare Regelungen mit Vorsteuerung sowohl im Zeit- als auch Frequenzbereich entwerfen und dabei Stellbegrenzungen, Totzeiten, nicht messbare Zustände sowie Verkopplungen berücksichtigen,
  • Matlab für Simulation, Analyse und Synthese zur numerischen und computeralgebraischen Lösung einsetzen und
  • Regelungen softwaretechnisch umsetzen.
Prüfung

Es findet eine mündliche Prüfung in der vorlesungsfreien Zeit des Semesters statt. Die Prüfung wird weiterhin in der vorlesungsfreien Zeit des Sommersemesters angeboten.