Technische Universität Ilmenau

Digital control systems - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties subject number 100415 - common information
subject number100415
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2213 (Control Engineering Group)
subject leader Dr. Kai Wulff
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Abgeschlossenes gemeinsames ingenieurwissenschaftliches Grundstudium (GIG). Regelungs- und Systemtechnik 1

learning outcome

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls:

  • Kennen die Studierenden die Beschreibung von Abtastsystemen und deren Anwendung auf digitale Regelungen.
  • Kennen und verstehen die Studierenden die Beschreibung linearer zeitdiskreter Systeme im Zustandsraum sowie deren Ein-Ausgangsverhalten als z-Übertragungsfunktion.
  • Können die Studierenden zeitdiskrete Zustandsraummodelle auf ihre grundlegenden strukturellen Eigenschaften untersuchen.
  • Kennen die Studierenden die gängigen Verfahren zum Entwurf zeitdiskreter Regelungen und sind in der Lage diese anzuwenden.
  • Sind die Studierenden in der Lage typische Softwarewerkzeuge zur Analyse und zum Entwurf von digitalen Regelkreisen zu verwenden.
  • Können die Studierenden zeitdiskrete Regler auf gängigen Plattformen implementieren.
content
  • Charakterisierung des Abtastregelkreises (Abtastung, Zustandsraumbeschreigung, Lösung von Systemen von Differenzengleichungen, Eigenbewegungen, Stabilität, Abbildung der Eigenwerte durch Abtastung)
  • Zustandsraumbeschreibung zeitdiskreter Systeme (Errreichbarkeit, Zustandsrückführung, Formel von Ackermann, Dead-beat Regler, Beobachtbarkeit, Zustandsbeobachter, Separationsprinzip, PI-Regler mit Zustandsrückführung, Störgrößenaufschaltung mit Zustandsbeobachter)
  • Ein- Ausgangsbeschreibung von zeitdiskreten Systemen (z-Transformation, Übertragungsfunktion zeitdiskreter Systeme, kanonische Realisierungen zeitdiskreter Übertragungsfunktionen)
  • Reglerentwurf für Abtastsysteme im Frequenzbereich (Übertragungsfunktion eines Abtastsystems, diskreter Frequenzgang, Tustin-Transformation, Frequenzkennlinienverfahren für Abtastsysteme, Wahl der Abtastzeit, Approximation zeitkontinuierlicher Regler)
  • Regelkreisarchitekturen (Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Internal Model Control, Anti Wind-up Schaltung)
media of instruction

Entwicklung an der Tafel, Folienpräsentationen, Simulationen,

Beiblätter, Übungsblätter und Simulationsbeispiele unter:

http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/digitale-regelungen

literature / references
  • Franklin, Powell, Workman, "Digital Control of Dynamic Systems, Addison Wesley, 1997
  • Gausch, Hofer, Schlacher, "Digitale Regelkreise", Oldenbourg Verlag, 1993
  • Goodwin, Graebe, Salgado, "Control System Design", Prentice Hall, 2001
  • Horn, Dourdouma, "Regelungstechnik", Pearson, 2004
  • Lunze, "Regelungstechnik 2", Springer, 2001
  • Rugh, “Linear System Theory”, Prentice Hall, 1996
evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

WS 2009/10 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

SS 2010 (Vorlesung, Übung)

WS 2010/11 (Vorlesung, Übung)

SS 2011 (Vorlesung, Übung)

WS 2011/12 (Vorlesung, Übung)

SS 2012 (Vorlesung, Übung)

WS 2012/13 (Übung)

SS 2013 (Vorlesung)

SS 2014 (Vorlesung, Übung)

SS 2015 (Vorlesung, Übung)

SS 2016 (Vorlesung)

SS 2017 (Vorlesung)

Hospitation:

Details in major Master Mechatronik 2008, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT), Master Mechatronik 2014, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 (AT), Master Maschinenbau 2014, Master Fahrzeugtechnik 2014, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 (AT), Master Maschinenbau 2017, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2018 (AT)
subject nameDigital control systems
examination number220337
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory elective
examexamination performance with multiple performances
details of the certificate

schriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten

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

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:


WS 2009/10 (Fach)


Freiwillige Evaluation:


SS 2010 (Vorlesung, Übung)


WS 2010/11 (Vorlesung, Übung)


SS 2011 (Vorlesung, Übung)


WS 2011/12 (Vorlesung, Übung)


SS 2012 (Vorlesung, Übung)


WS 2012/13 (Übung)


SS 2013 (Vorlesung)


SS 2014 (Vorlesung, Übung)


SS 2015 (Vorlesung, Übung)


SS 2016 (Vorlesung)


SS 2017 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants
Details in major Master Mechatronik 2008, Master Fahrzeugtechnik 2009, Master Maschinenbau 2009, Master Maschinenbau 2011, Bachelor Ingenieurinformatik 2013, Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013, Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013
subject nameDigital control systems
examination number220337
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory
examexamination performance with multiple performances
details of the certificate

schriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten

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

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:


WS 2009/10 (Fach)


Freiwillige Evaluation:


SS 2010 (Vorlesung, Übung)


WS 2010/11 (Vorlesung, Übung)


SS 2011 (Vorlesung, Übung)


WS 2011/12 (Vorlesung, Übung)


SS 2012 (Vorlesung, Übung)


WS 2012/13 (Übung)


SS 2013 (Vorlesung)


SS 2014 (Vorlesung, Übung)


SS 2015 (Vorlesung, Übung)


SS 2016 (Vorlesung)


SS 2017 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants
Details reference subject
subject nameDigital control systems
examination number2200335
credit points5
on-campus program (h)
self-study (h)
Obligationunknown
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate

 

 

Signup details for alternative examinations

Pflichtevaluation:


WS 2009/10 (Fach)


Freiwillige Evaluation:


SS 2010 (Vorlesung, Übung)


WS 2010/11 (Vorlesung, Übung)


SS 2011 (Vorlesung, Übung)


WS 2011/12 (Vorlesung, Übung)


SS 2012 (Vorlesung, Übung)


WS 2012/13 (Übung)


SS 2013 (Vorlesung)


SS 2014 (Vorlesung, Übung)


SS 2015 (Vorlesung, Übung)


SS 2016 (Vorlesung)


SS 2017 (Vorlesung)


Hospitation:

maximum number of participants