Technische Universität Ilmenau

Regelungs- und Systemtechnik 2 - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 100273 - allgemeine Informationen
Fachnummer100273
Fakultät
Fachgebietsnummer2213 (Regelungstechnik)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Johann Reger
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Abgeschlossenes gemeinsames ingenieurwissenschaftliches Grundstudium (GIG)

Lernergebnisse
  • Die Studierenden können für ein nichtlineares Zustandsraummodell eine an einer Trajektorie gültige lineare Approximation bestimmen.
  • Die Studierenden kennen die Lösungen und grundlegenden Eigenschaften von zeitvarianten und zeitinvarianten linearen Systemen im Zeitkontinuierlichen und Zeitdiskreten.
  • Die Studierenden sind in der Lage, lineare Abtastmodelle zu bestimmen.
  • Die Studierenden sind befähigt, die wichtigsten Stabilitätskonzepte und -kriterien bei linearen Systemen anzuwenden.
  • Die Studierenden können die Konzepte Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit auf Anwendungen übertragen und diese anhand von Kriterien problemangepaßt analysieren.
  • Die Studierenden beherrschen den Entwurf von Zustandsreglern und Zustandsbeobachtern mit Hilfe der Formel von Ackermann.
  • Die Studierenden können Folgeregelungen für lineare Eingrößensysteme auslegen.
  • Die Studierenden können Entkopplungsregler für lineare Mehrgrößensysteme entwerfen.
Inhalt
  • Lineare Mehrgrößensysteme: Zustandsdarstellung, Linearität, Zeitvarianz & Zeitinvarianz, zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Systeme
  • Linearisierungen: am Betriebspunkt, entlang einer Trajektorie, durch Eingangs-/Zustandstransformation
  • Lösung im Zeitbereich: Ähnlichkeitstransformation, Jordan-Normalform, Transitionsmatrix, zeitdiskrete und abgetastete Systeme; Vergleich mit Lösung über Übertragungsfunktion
  • Stabilität: gleichmäßig, asymptotisch, nach Lyapunov, exponentiell; Kriterien: Norm der Transitionsmatrix, Eigenwerte, Hurwitz-Kriterium, Kharitonov-Polynome, Lyapunov-Funktion; im Zeitdiskreten: Eigenwerte, Hurwitz-Kriterium über Tustin-Transformation
  • Steuerbarkeit & Erreichbarkeit: Begriffsklärung; Kriterien: Steuerbarkeits-Gramsche, Silverman-Meadows-Kriterium, Rangkriterium nach Kalman, Popov-Belevitch-Hautus-Kriterium (zeitdiskret & zeitkontinuierlich)
  • Zustandsregler: Regelungsnormalform, Polvorgaberegler, Vorfilterentwurf, Formel von Ackermann, Deadbeat-Regler
  • Erweiterungen: PI-Zustandsregler, einfache Entkopplungsregler, inversionsbasierter Entwurf von Folgeregelungen, Minimalphasigkeit
  • Beobachtbarkeit & Rekonstruierbarkeit: Begriffsklärung; Kriterien: Beobachtbarkeits-Gramsche, Silverman-Meadows-Kriterium, Rangkriterium nach Kalman; Dualität
  • Beobachter: Beobachtbarkeitsnormalform, Zustandsbeobachter und Separationstheorem 


https://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/regelungs-und-systemtechnik-2/

Medienformen

Entwicklung an der Tafel, Beiblätter, Übungsblätter und Simulationsbeispiele unter:

http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/regelungs-und-systemtechnik-2

Literatur
  • Ludyk, G., Theoretische Regelungstechnik 1 & 2, Springer, 1995
  • Olsder, G., van der Woude, J., Mathematical Systems Theory, VSSD, 3. Auflage, 2004
  • Rugh, W., Linear System Theory, Prentice Hall, 2. Auflage, 1996
Lehrevaluation

Pflichtevaluation:


Freiwillige Evaluation:

WS 2011/12 (Vorlesung)

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT), Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013, Bachelor Ingenieurinformatik 2013, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 (AT), Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 (AT), Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2018 (AT)
FachnameRegelungs- und Systemtechnik 2 - Profil EIT
Prüfungsnummer220333
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflicht
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

Zusätzlich zur Prüfungsleistung muss das Praktikum positiv abgeschlossen werden.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2014
FachnameRegelungs- und Systemtechnik 2 - Profil MTR und BMT
Prüfungsnummer2200508
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussschriftliche Studienleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss

Zusätzlich zur Prüfungsleistung muss das Praktikum positiv abgeschlossen werden.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Bachelor Mechatronik 2013
FachnameRegelungs- und Systemtechnik 2 - Profil MTR und BMT
Prüfungsnummer220418
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflicht
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

Zusätzlich zur Prüfungsleistung muss das Praktikum positiv abgeschlossen werden.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Bachelor Informatik 2013
FachnameRegelungs- und Systemtechnik 2 - Profil MTR und BMT
Prüfungsnummer220418
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

Zusätzlich zur Prüfungsleistung muss das Praktikum positiv abgeschlossen werden.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Micro- and Nanotechnologies 2008
ACHTUNG: wird nicht mehr angeboten!
FachnameRegelungs- und Systemtechnik 2
Prüfungsnummer2200233
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

Zusätzlich zur Prüfungsleistung muss das Praktikum inkl. Testat erfolgreich absolviert werden.

max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.