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Prof. Dr.-Ing. Johann Reger

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INHALTE

Regelungs- und Systemtechnik 1

Lehrveranstaltungsnummer: 100252

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Johann Reger

Umfang:  2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung, insgesamt 5 LP

Turnus:  Sommersemester

e-learning im Notbetrieb (stand 2.4.20): Bis zur Aufnahme des Präsenzbetriebs werden Vorlesungen und Übungen im Sommersemester 2020 in einem Moodle-Kurs angeboten. Die Inhalte werden aktuell erarbeitet. Sobald der Kurs erstellt ist, finden Sie an dieser Stellen einen Link und weiterführende Informationen. Wir bemühen uns bereits im Laufe der KW 15 erstes Material zur Verfügung zu stellen.

Studiengänge:

  • Biomedizinische Technik (BT 4.FS)
  • Elektrotechnik (EIT 4.FS)
  • Informatik (IN 4.FS)
  • Ingenieurinformatik (II 4.FS)
  • Lehramt (LAE 6.FS)
  • Mechatronik (MTR 4.FS)
  • Technische Kybernetik und Systemtheorie (TKS 4.FS)
  • Wirtschaftsingenieurwesen (WIW-ET 4.FS)

Inhalt und empfohlene Literatur

Inhalt der Lehrveranstaltung: 

  • Motivation: Beispielprobleme, Unterschied von Steuerung und Regelung
  • Lineare zeitinvariante SISO-Systeme: nichtlineare Ein-/Ausgangsdarstellung, Linearität, Linearisierung um Betriebspunkt, Lösung, exponentelle Stabilität, stationäre Verstärkung, Kleinsignale, Normierung
  • Übertragungsverhalten: Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Standardregelkreisglieder, Sprungantwort
  • Frequenzbereich: Frequenzgang, Nyquist-Ortskurve, Frequenzkennlinien bzw. Bode-Diagramm, Filter, Bandbreite
  • Reglerentwurf im Frequenzbereich: Regelkreis, Sensitivitätsfunktionen, Standardregler, PID-Regler, interne Stabilität des Regelkreises, Nyquist-Kriterium, robuste Stabilität, Amplituden- und Phasenrand, Frequenzkennlinienverfahren (Kompensation, Entwurf nach Kenngrößen), Totzeit und Smith-Prädiktor
  • Algebraischer Reglerentwurf: Implementierbarkeit, direkte Reglerberechnung, einfache Polvorgabe, Polvorgabe unter Nebenbedingungen
  • Regelkreisarchitekturen: Vorfilter, Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Vorsteuerung, Kombination von Steuerung und Regelung

Empfohlene Literatur (eine Auswahl):

  • Föllinger, O., Regelungstechnik, Hüthig, 1994
  • Goodwin, G., Graebe, S., Salgado M., Control System Design, Prentice Hall, 2001
  • Horn, M., Dourdoumas, N., Regelungstechnik, Pearson Studium, 2004
  • Reinisch, K. , Analyse und Synthese kontinuierlicher Steuerungs- und Regelungssysteme, Verl. Technik, 1996 
  • Unbehauen, H., Regelungstechnik I & II, Vieweg, 1983

Termine im Sommer

Vorlesungsbeginn:  4.4.

Keine Vorlesung:  23.5., 30.5., 6.6., 13.6., 27.6.

Ersatztermine für Vorlesung:  6.5., 13.5., 20.5., 27.5., 17.6., jeweils 19.00-20.30 Uhr, F-Hs

Probeklausur und Fragestunde:  11.7., 15.00-16.30 Uhr, F-Hs

Generalkonsultation:  Mo, 12.8.19, 9:00-11:00, K-Hs 2

Beginn der Übungen:  KW 15

Vorlesung:donnersstags15.00 - 16.30F-HsJohann Reger
Übungen:dienstags07.00 - 08.30Sr K 2003 BII, INJulian Willkomm
dienstags15.00 - 16.30LdV-Hs 2EIT, TKSKai Wulff
mittwoch15.00 - 16.30Sr H 2507MTRMatti Noack
donnerstags09.00 - 10.30HU-HsBT, WIW-ETKai Wulff

Übungen, die wegen Feiertagen oder zentralen universitären Veranstaltungen ausfallen, können im Regelfall nicht nachgeholt werden. Bitte besuchen Sie in den entsprechenden Wochen einen anderen Übungstermin.

Übungsblätter

Übungsblätter:

Mit ** markierte Texte sind auch Downloads. Diese Downloads sind ausschließlich für Studenten und Mitarbeiter der TU Ilmenau bestimmt. Bitte loggen Sie sich dazu oben rechts mit Ihrem Uni-Account und Passwort ein.

Empfehlungen zur eigenen Lernkontrolle (aus Übungsklausuren 1-9)

  • nach Übungsblatt 1: Übungsklausur 1 A1, ÜK2 A1, ÜK3 A1ab, ÜK5 A1, ÜK6 A1ab, ÜK7 A1ab
  • nach Übungsblatt 2: ÜK4 A1, ÜK8 A1ab
  • nach Übungsblatt 3: ÜK3 A1c, ÜK7 A1cd, ÜK6 A1cd
  • nach Übungsblatt 4: ÜK1 A3, ÜK2 A2, ÜK3 A2, ÜK4 A4, ÜK5 A2, ÜK6 A2, ÜK7 A2, ÜK7 A3, ÜK10 A3
  • nach Übungsblatt 5: ÜK1 A4, ÜK2 A3, ÜK3 A3, ÜK4 A3, ÜK5 A3, ÜK5 A5a, ÜK6 A3ab+f, ÜK6 A5, ÜK8 A2, ÜK9 A2, ÜK9 A3ab, ÜK10 2ab,  ÜK10 A4a
  • nach Übungsblatt 6: ÜK1 A5, ÜK2 A4, ÜK3 A5, ÜK4 A5, ÜK7 A5, ÜK8 A3, ÜK9 A4
  • nach Übungsblatt 7 und 8: ÜK1 A6, ÜK1 A7, ÜK2 A5, ÜK3 A4, ÜK5 A4, ÜK5 A5, ÜK6 A3c-e, ÜK6 A4, ÜK7 A4, ÜK8 A4, ÜK8 A5, ÜK9 A3
  • nach Übungsblatt 9: ÜK1 A8, ÜK2 A6, ÜK3 A6, ÜK4 A6, ÜK7 A6, ÜK9 A5

Zusatzmaterial

Beiblätter:

Mit ** markierte Texte sind auch Downloads. Diese Downloads sind ausschließlich für Studenten und Mitarbeiter der TU Ilmenau bestimmt. Bitte loggen Sie sich dazu oben rechts mit Ihrem Uni-Account und Passwort ein.

Zusatzmaterial:

  • Demo zum Einschwingverhalten des Pendels (Matlab GUI)
    Matlab GUI**: alle Dateinen in einem Verzeichnis entpacken und "pendel_gui" im Matlab Command Window aufrufen (neue Version: v0.97 für Matlab 8 oder neuer)
    Win-exe**: speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

  • Demo zum Standardregler (Simulink-modell**)

  • Illustration zum dominaten Polpaar (Matlab-Skript)
    Matlab-Skript**: Datei entpacken und "demo_dominantes_polpaar" im Matlab Command Window aufrufen 
    (Info: "help demo_dominantes_polpaar")
    Win-exe (4Mb)**: speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

  • Illustration zum Nyquist-kriterium (Matlab-Funktion)
    Matlab funktion**: Datei entpacken und "demo_nyquist" im Matlab Command Window aufrufen (Info: "help demo_nyquist")
    Win-exe (4Mb)**: speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

Prüfungen und Prüfungsvorbereitung

Vorbereitung

Zur Klausurvorbereitung wird in den Wintersemesterferien das Repetitorium RST 1 angeboten.

Generalkonsultation: nur Sommersemester

Übungsklausur 1 (So 09)
Übungsklausur 2 (Wi 09/10)
Übungsklausur 3 (So 10)
Übungsklausur 4 (Wi 10/11)
Übungsklausur 5 (So 11)
Übungsklausur 6 (Wi 11/12)
Übungsklausur 7 (So 12)
Übungsklausur 8 (Wi 12/13)
Übungsklausur 9 (So 13)
Übungsklausur 10 (Wi 13/14)
Übungsklausur 11 (So 14)
Übungsklausur 12 (Wi 14/15)
Übungsklausur 13 (So 15)
Übungsklausur 14 (Wi 15/16)
Übungsklausur 15 (So 16)
Übungsklausur 16 (Wi 16/17)
Übungsklausur 17 (So 17)
Übungsklausur 18 (Wi 17/18)
Übungsklausur 19 (So 18)
Übungsklausur 20 (Wi 18/19)
Übungsklausur 21 (So 19)

 

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KLAUSURTERMIN:

Di., 31. 03. 2020, 11.00 - 13.00, Audimax

Trotz Coronavirus findet die Klausur statt (Stand 14.3.20)

Die Klausur findet im WS 19/20 wegen der Maßnahmen gegen das Coronavirus nicht statt (Stand 16.3.20)

(Anmeldung über Toska funktioniert nicht immer - in solchen Fällen melden Sie sich bitte bei Ihrem Prüfungsamt schriftlich an!)

KLAUSURERGEBNISSE: sind im Thoska-System eingetragen (leider dürfen wir keine anonymisierten Listen mehr veröffentlichen)

EINSICHTNAHME: wird zu Beginn des Sommersemesters mitgeteilt, 14.00-15.00 Uhr, Z 2018

 

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2. WIEDERHOLUNGSPRÜFUNG (schriftlich, ab Matrikel 2013)

  • Anmeldung im Prüfungsamt innerhalb der Anmeldezeiträume
  • Teilnahme an regulärer Klausur
  • Vereinbaren Sie rechtzeitig (spätestens 3 Wochen vor Prüfung) einen Konsultationstermin, um Fachfragen oder Fragen zur Prüfungsvorbereitung zu klären

2. WIEDERHOLUNGSPRÜFUNG (mündlich, ältere Matrikel)

  • Holen Sie sich die Zulassung vom Prüfungsamt
  • Kontaktieren Sie unser Sekretariat zur Vereinbarung eines Prüfungstermins
  • Vereinbaren Sie einen Termin zur Vorbesprechung (3-4 Wochen vor dem Prüfungstermin!)

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