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Regelungstechnik A (Grundlagen) (RT A)5 ECTS (englische Bezeichnung: Control System Design A (Fundamentals))
Modulverantwortliche/r: Günter Roppenecker Lehrende:
Günter Roppenecker
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Einfrieren der UnivIS-Modul-Beschreibung: 16.8.2018
Regelungstechnik A (Grundlagen) (16182)
M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL) (42937)
M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) (42938)
Start semester: |
WS 2018/2019 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Regelungstechnik A (Grundlagen)
(Vorlesung, 2 SWS, Günter Roppenecker, Wed, 10:15 - 11:45, H8; Beginn der Vorlesung: Mi, 17.10.2018)
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Übungen zu Regelungstechnik A (Grundlagen)
(Übung, 2 SWS, Jakob Gabriel, Mon, 18:15 - 19:45, H9; starting 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:
- 247#56#H
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Berufspädagogik Elektrotechnik und Informationstechnik (Bachelor of Education) | Bachelorprüfung | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- 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))
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2017w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfächer | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Automatisierungstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | weitere Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | weitere Pflichtmodule | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP))
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP))
- Technomathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | NatFak | Technomathematik (Bachelor of Science) | Technisches Wahlfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Regelungstechnik A (Grundlagen))
- 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))
- 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))
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 26501 Vorlesung Regelungstechnik A (Grundlagen) (Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
- 18112 Ingenieurwissenschaftliches Kernmodul (Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: -, 5 ECTS, Platzhalter).
- 18212 Ingenieurwissenschaftliches Kernmodul (Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: -, 5 ECTS, Platzhalter).
- 26501 Vorlesung Regelungstechnik A (Grundlagen) (Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
- 26501 Vorlesung Regelungstechnik A (Grundlagen) (Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
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- 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 (100213) |
- 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
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