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Prof. Dr.-Ing. Johann Reger

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INHALTE

Regelungs- und Systemtechnik 1

Lehrveranstaltungsnummer: 100252

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Johann Reger

Umfang:  2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung, insgesamt 5 LP

Turnus:  Sommersemester

Studiengänge:

  • Biomedizinische Technik (BT 4.FS)
  • Elektrotechnik (EIT 4.FS)
  • Informatik (IN 4.FS)
  • Ingenieurinformatik (II 4.FS)
  • Lehramt (LAE 6.FS)
  • Mechatronik (MTR 4.FS)
  • Technische Kybernetik und Systemtheorie (TKS 4.FS)
  • Wirtschaftsingenieurwesen (WIW-ET 4.FS)

Inhalt und empfohlene Literatur

Inhalt der Lehrveranstaltung: 

  • 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

Empfohlene Literatur (eine Auswahl):

  • Föllinger, O., Regelungstechnik, Hüthig, 1994
  • Goodwin, G., Graebe, S., Salgado M., Control System Design, Prentice Hall, 2001
  • Horn, M., Dourdoumas, N., Regelungstechnik, Pearson Studium, 2004
  • Reinisch, K. , Analyse und Synthese kontinuierlicher Steuerungs- und Regelungssysteme, Verl. Technik, 1996 
  • Unbehauen, H., Regelungstechnik I & II, Vieweg, 1983

Termine im Sommer

Vorlesungsbeginn:  4.4.

Keine Vorlesung:  23.5., 30.5., 6.6., 13.6., 27.6.

Ersatztermine für Vorlesung:  6.5., 13.5., 20.5., 27.5., 17.6., jeweils 19.00-20.30 Uhr, F-Hs

Probeklausur und Fragestunde:  11.7., 15.00-16.30 Uhr, F-Hs

Generalkonsultation:  Termin wird noch bekannt gegeben.

Beginn der Übungen:  KW 15

Vorlesung:donnersstags15.00 - 16.30F-HsJohann Reger
Übungen:dienstags07.00 - 08.30Sr K 2003 BII, INJulian Willkomm
dienstags15.00 - 16.30LdV-Hs 2EIT, TKSKai Wulff
mittwoch15.00 - 16.30Sr H 2507MTRMatti Noack
donnerstags09.00 - 10.30HU-HsBT, WIW-ETKai Wulff

Übungen, die wegen Feiertagen oder zentralen universitären Veranstaltungen ausfallen, können im Regelfall nicht nachgeholt werden. Bitte besuchen Sie in den entsprechenden Wochen einen anderen Übungstermin.

Übungsblätter

Übungsblätter:

Empfehlungen zur eigenen Lernkontrolle (aus Übungsklausuren 1-9)

  • nach Übungsblatt 1: Übungsklausur 1 A1, ÜK2 A1, ÜK3 A1ab, ÜK5 A1, ÜK6 A1ab, ÜK7 A1ab
  • nach Übungsblatt 2: ÜK4 A1, ÜK8 A1ab
  • nach Übungsblatt 3: ÜK3 A1c, ÜK7 A1cd, ÜK6 A1cd
  • nach Übungsblatt 4: ÜK1 A3, ÜK2 A2, ÜK3 A2, ÜK4 A4, ÜK5 A2, ÜK6 A2, ÜK7 A2, ÜK7 A3, ÜK10 A3
  • nach Übungsblatt 5: ÜK1 A4, ÜK2 A3, ÜK3 A3, ÜK4 A3, ÜK5 A3, ÜK5 A5a, ÜK6 A3ab+f, ÜK6 A5, ÜK8 A2, ÜK9 A2, ÜK9 A3ab, ÜK10 2ab,  ÜK10 A4a
  • nach Übungsblatt 6: ÜK1 A5, ÜK2 A4, ÜK3 A5, ÜK4 A5, ÜK7 A5, ÜK8 A3, ÜK9 A4
  • nach Übungsblatt 7 und 8: ÜK1 A6, ÜK1 A7, ÜK2 A5, ÜK3 A4, ÜK5 A4, ÜK5 A5, ÜK6 A3c-e, ÜK6 A4, ÜK7 A4, ÜK8 A4, ÜK8 A5, ÜK9 A3
  • nach Übungsblatt 9: ÜK1 A8, ÜK2 A6, ÜK3 A6, ÜK4 A6, ÜK7 A6, ÜK9 A5

Zusatzmaterial

Beiblätter:

Zusatzmaterial:

  • Demo zum Einschwingverhalten des Pendels (Matlab GUI)
    Matlab GUI: alle Dateinen in einem Verzeichnis entpacken und "pendel_gui" im Matlab Command Window aufrufen (neue Version: v0.97 für Matlab 8 oder neuer)
    Win-exe: speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

  • Demo zum Standardregler (Simulink-modell)

  • Illustration zum dominaten Polpaar (Matlab-Skript)
    Matlab-Skript: Datei entpacken und "demo_dominantes_polpaar" im Matlab Command Window aufrufen 
    (Info: "help demo_dominantes_polpaar")
    Win-exe (4Mb): speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

  • Illustration zum Nyquist-kriterium (Matlab-Funktion)
    Matlab funktion: Datei entpacken und "demo_nyquist" im Matlab Command Window aufrufen (Info: "help demo_nyquist")
    Win-exe (4Mb): speichern und ausführen (MCRInstaller muss installiert sein, s. o.)

Prüfungen und Prüfungsvorbereitung

Vorbereitung

Zur Klausurvorbereitung wird in den Wintersemesterferien das Repetitorium RST 1 angeboten.

Übungsklausur 1 (So 09)
Übungsklausur 2 (Wi 09/10)
Übungsklausur 3 (So 10)
Übungsklausur 4 (Wi 10/11)
Übungsklausur 5 (So 11)
Übungsklausur 6 (Wi 11/12)
Übungsklausur 7 (So 12)
Übungsklausur 8 (Wi 12/13)
Übungsklausur 9 (So 13)
Übungsklausur 10 (Wi 13/14)
Übungsklausur 11 (So 14)
Übungsklausur 12 (Wi 14/15)
Übungsklausur 13 (So 15)
Übungsklausur 14 (Wi 15/16)
Übungsklausur 15 (So 16)
Übungsklausur 16 (Wi 16/17)
Übungsklausur 17 (So 17)

Übungsklausur 18 (Wi 17/18)

Übungsklausur 19 (So 18)

 

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KLAUSURTERMIN:

Di., 26. 03. 2019, 13.30 - 15.30, Audimax

(Anmeldung über Toska funktioniert nicht immer - in solchen Fällen melden Sie sich bitte bei Ihrem Prüfungsamt schriftlich an!)

KLAUSURERGEBNISSE: ab 16. 4. 19 im Thoska-System eingetragen (leider dürfen wir keine anonymisierten Listen mehr veröffentlichen)

EINSICHTNAHME: 02.05.2019, 14:00-15:00 Uhr Z 2018


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2. WIEDERHOLUNGSPRÜFUNG (schriftlich, ab Matrikel 2013)

  • Anmeldung im Prüfungsamt innerhalb der Anmeldezeiträume
  • Teilnahme an regulärer Klausur
  • Vereinbaren Sie rechtzeitig (spätestens 3 Wochen vor Prüfung) einen Konsultationstermin, um Fachfragen oder Fragen zur Prüfungsvorbereitung zu klären

2. WIEDERHOLUNGSPRÜFUNG (mündlich, ältere Matrikel)

  • Holen Sie sich die Zulassung vom Prüfungsamt
  • Kontaktieren Sie unser Sekretariat zur Vereinbarung eines Prüfungstermins
  • Vereinbaren Sie einen Termin zur Vorbesprechung (3-4 Wochen vor dem Prüfungstermin!)

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