Technische Universität Ilmenau

Automatic Control and Systems Engineering 2 - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 100252 - common information
subject number100252
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2213 (Control Engineering Group)
subject leaderProf. Dr. Johann Reger
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Vorausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer:   

  • Mathematik 1 und 2
  • Physik 1 und 2
  • Elektrotechnik  1
learning outcome

Die Studierenden können lineare, zeitinvariante dynamische Systeme im Blockschaltbild sowie im Zeit- und Bildbereich beschreiben und die Darstellungen ineinander überführen. Sie können deren Systemeigenschaften wie z.B. die Stabilität analysieren. Sie kennen mehrere Verfahren zur Reglersynthese für Eingrößensysteme mit ihren jeweiligen Voraussetzungen und können für diese Systeme einen geeigneten Regler entwerfen. Zur Verbesserung des Führungs- und Störverhaltens können sie weiterhin Kaskadenregler, Vorsteuerung und Störkompensation realisieren.  

content
  • 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

https://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/regelungs-und-systemtechnik-1/

media of instruction

Die Konzepte werden während der Vorlesung an der Tafel entwickelt. Über Beamer steht ergänzend das Skript mit Beispielen und Zusammenfassungen zur Verfügung. Zur Veranschaulichung werden numerische Simulationen gezeigt. Das Skript kann im Copyshop erworben oder im PDF-Format frei herunter geladen werden. Auf der Vorlesungs-Webseite finden sich weiterhin aktuelle Informationen, Übungsaufgaben und Unterlagen zur Prüfungsvorbereitung.

literature / references
  • Föllinger, O., Regelungstechnik, Hüthig, 1994
  • Goodwin, G. C., Graebe, S. F., Salgado M. E., Control System Design, Prentice Hall, 2001
  • Horn, M., Dourddoumas, N., Regelungstechnik, Pearson Studium, 2004
  • Lunze, J., Regelungstechnik 1 & 2, Springer, 2001
  • Reinisch, K.; Analyse und Synthese kontinuierlicher Steuerungs- und Regelungssysteme, Verl. Technik, 1996
  • Unbehauen, H., Regelungstechnik I & II, Vieweg, 1983
evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

SS 2011 (Fach)

SS 2017 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

SS 2010 (Vorlesung, Übung)

SS 2011 (Vorlesung, Übung)

SS 2012 (Übung)

SS 2013 (Vorlesung, Übung)

SS 2014 (Vorlesung, Übung)

SS 2015 (Übung)

WS 2015/16 (Tutorium)

SS 2017 (Übung)
Hospitation:

Details in major polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Elektrotechnik 2013 (MR), polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Metalltechnik 2013 (MR), Bachelor Biomedizinische Technik 2013, Bachelor Mechatronik 2013, Bachelor Biomedizinische Technik 2014, Diplom Maschinenbau 2017
subject nameAutomatic Control and Systems Engineering 2
examination number2200328
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory
examwritten examination performance, 120 minutes
details of the certificate

Schriftliche Prüfung (120 Minuten)

maximum number of participants
Details in major Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (ET), Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013, polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Elektrotechnik 2013, Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013, Bachelor Ingenieurinformatik 2013, Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 (ET), Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
subject nameControl and Systems Engineering 1
examination number2200331
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory
examwritten examination performance, 120 minutes
details of the certificate

schriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten

maximum number of participants
Details in major Bachelor Informatik 2013
subject nameAutomatic Control and Systems Engineering 2
examination number2200328
credit points5
on-campus program (h)34
self-study (h)116
Obligationobligatory elective
examwritten examination performance, 120 minutes
details of the certificate

Schriftliche Prüfung (120 Minuten)

maximum number of participants