Technische Universität Ilmenau

Digital control systems - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Digital control systems in degree program Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013
ATTENTION: not offered anymore
module number100415
examination number220337
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2213 (Control Engineering)
module leader Dr. Kai Wulff
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificate

schriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten

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

link to Moodle course https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=2545
teacher
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
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 and technical requirements for education and examination in case of online participation<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>
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