Regelungs- und Systemtechnik 1 - Profil MTR und BMT - Modultafeln der TU Ilmenau

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Fachinformationen zu Regelungs- und Systemtechnik 1 - Profil MTR und BMT im Studiengang Bachelor Biomedizinische Technik 2013
Fachnummer	100252
Prüfungsnummer	2200328
Fakultät	Fakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer	2213 (Regelungstechnik)
Fachverantwortliche(r)	Prof. Dr. Johann Reger
Turnus	Sommersemester
Sprache	Deutsch
Leistungspunkte	5
Präsenzstudium (h)	45
Selbststudium (h)	105
Verpflichtung	Pflicht
Abschluss	schriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss	Schriftliche Prüfung (120 Minuten)
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse	Vorausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer: Mathematik 1 und 2 Physik 1 und 2 Elektrotechnik 1
Lernergebnisse	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.
Inhalt	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/
Medienformen	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.
Literatur	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
Lehrevaluation	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) SS 2019 (Übung) Hospitation:

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