LEHRSTUHL

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

MODELLBILDUNG

Hinweise

• alle weiteren Informationen im Moodle-Kurs Regelungstechnik

Dozent

• Prof. Dr.-Ing. Achim Kienle

Zeit und Ort

• nur im Sommersemester
• LSF

Inhalt

• Die Vorlesung gibt eine grundlegende Einführung in die Analyse und Synthese kontinuierlicher Regelungssysteme für Hörer anderer Fakultäten (Maschinenbauer, Verfahrenstechniker etc.). Ausgehend von der mathematischen Beschreibung durch Differentialgleichungen werden zunächst die wesentlichen Eigenschaften linearer zeitinvarianter Systeme im Zeitbereich und anschließend im Frequenzbereich untersucht. Im zweiten Teil der Vorlesung werden diese Methoden dann zur Analyse und dem Entwurf von Regelsystemen eingesetzt. Wesentliche Gesichtspunkte, die dabei behandelt werden, sind stationäre Genauigkeit, Stabilität und die Einstellung des gewünschten Einschwingverhaltens durch Wahl geeigneter Reglerparameter. Als Regelverfahren werden klassische PID-Regler und daraus abgeleitete Verfahren betrachtet.

Gliederung

1. Einführung: Ziele und Wege der Regelungstechnik
2. Mathematische Modellierung dynamischer Systeme
     1. Mechanische Systeme
     2. Elektrische Systeme
     3. Chemische Systeme
3. Verhalten linearer zeitinvarianter Systeme
     1. Grundlagen
     2. Stabilität
     3. Übertragungsverhalten
4. Beschreibung im Frequenzbereich
     1. Grundlagen
     2. Komplexer Frequenzgang und Ortskurve
     3. Frequenzkennlinien 
5. Laplace-Transformation und Übertragungsfunktion
     1. Laplace-Transformation
     2. Übertragungsfunktion 
6. Regelverfahren
     1. Der PID-Regler und daraus abgeleitete Verfahren
     2. Vergleich der unterschiedlichen Regelverfahren
     3. Technische Realisierung durch Rückführung 
7. Analyse und Entwurf von Regelkreisen
     1. Die Gleichungen des geschlossenen Regelkreises
     2. Stationäres Verhalten
     3. Stabilität
     4. Einschwingverhalten
     5. Einstellregeln nach Ziegler/Nichols
     6. Wurzelortskurven-Verfahren
     7. Frequenzkennlinien-Verfahren
   
   

Zusätzliche Informationen

• Ansprechpartner:
  M.Sc. Jessica Behrens
  M.Sc. Lena Kranert
• Empfohlene Literatur:
  [1] Lunze, J.: Regelungstechnik 1 - Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelkreise. Springer-Verlag, Berlin, 2001.
  [2] Unbehauen, H.: Regelungstechnik 1 - Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme. Vieweg Verlag, Braunschweig/ Wiesbaden, 2002.
  [3] Dorf, R.C.; Bishop, R.H.: Moderne Regelsysteme. Pearson, München, 2006