Technische Universität Ilmenau

Control and Systems Engineering 1 - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties Control and Systems Engineering 1 in degree program Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
module number100252
examination number2200331
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2213 (Control Engineering)
module leaderProf. Dr. Johann Reger
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 120 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Abgeschlossenes gemeinsames ingenieurwissenschaftliches Grundstudium (GIG)

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 and technical requirements for education and examination in case of online participation

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

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

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=2684

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)

SS 2019 (Übung)

Hospitation: