Technische Universität Ilmenau

Digitale Regelungssysteme - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Digitale Regelungssysteme im Studiengang Master Maschinenbau 2017
Modulnummer100415
Prüfungsnummer220337
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer 2213 (Regelungstechnik)
Modulverantwortliche(r) Dr. Kai Wulff
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum Abschluss

mündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten

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

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

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

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

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.
Inhalt
  • 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)
Medienformen<p>Entwicklung an der Tafel, Folienpräsentationen, Simulationen,</p><p>Beiblätter, Übungsblätter und Simulationsbeispiele unter:</p><p><a href="http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/digitale-regelungen">http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/digitale-regelungen</a></p><p><span style="font-size: 10.0pt; font-family: 'Verdana',sans-serif;"><a href="https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=2545">https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=2545</a></span></p>
Literatur
  • 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
Lehrevaluation

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)

SS 2018 (Vorlesung)

Hospitation: