--- Angabe der Prüfungsordnung (ohne Angabe: PO 2011) *** PO 2024 *** ------------------------------------------------------------------ --- --- Vorlage für Modulbeschreibungen --- --- Version: 2.1 --- --- Allgemeine Hinweise: --- --- - Kommentare beginnen mit --- und werden komplett ignoriert --- --- - Wichtige Schlüsselwörter beginnen mit *** und dürfen nicht --- verändert oder gelöscht werden!!! --- --- - Die Eingaben müssen immer in den leeren Zeilen nach *** erfolgen. --- --- - Für einen Zeilenumbruch muss eine Leerzeile eingegeben werden. --- ------------------------------------------------------------------ *** Studiengang und Semester --- für Studiengang nur Kürzel verwenden: z.B. BET, BI --- --- Das Semester wird davor geschrieben, auch Semesterbereiche möglich --- Wenn das Modul in mehreren Studiengängen verwendet wird, werden diese --- durch Komma getrennt aufgeführt. --- --- Beispiel: 2BI, 2-3BET, 5BMT 4BaREG *** Modulbezeichnung --- Name laut Modulliste verwenden Regelungstechnik *** Englische Modulbezeichnung Control Theory *** Art --- nur Alternativen: Pflichtfach, Wahlpflichtfach --- --- Beispiele: --- Pflichtfach --- Wahlpflichtfach --- Pflichtfach Vertiefung Technische Informatik Pflichtmodul *** ECTS-Punkte --- nur Zahl angeben --- Beispiele: --- 5 --- 7,5 5 *** Studentische Arbeitsbelastung --- Angabe als x Stunden Kontaktzeit und y Stunden Selbststudium --- Format: x, y --- bei 2V+2P: 60, 90 --- bei 3V+1P: 60, 90 --- bei 4V+0P: 60, 90 --- bei 4V+2P: 90, 135 15, 135 *** Voraussetzungen (laut Prüfungsordnung) --- nur Modulbezeichnungen aufführen, z.B. Java 1 *** Empfohlene Voraussetzungen --- zusätzliche Module, die nicht in Prüfungsordnung als Voraussetzung stehen --- nur Modulbezeichnungen aufführen, z.B. Java 1 Mathematik II Grundlagen der Wechselstromtechnik *** Pruefungsform und -dauer --- Alternativen: --- Klausur 1,5 h --- Klausur 1,5h oder mündliche Prüfung --- Mündliche Prüfung --- Erstellung und Dokumentation von Rechnerprogrammen Klausur 2 h oder mündliche Prüfung *** Lehrmethoden und Lernmethoden --- Alternativen: Vorlesung, Praktikum, Seminar, Studentische Arbeit --- Falls Modul aus mehreren Veranstaltungen besteht, werden diese durch --- Komma getrennt aufgeführt. Multimedial aufbereitetes Online-Studienmodul zum Selbststudium mit zeitlich parallel laufender Online-Betreuung und regelmäßigen virtuellen Lehrveranstaltungen, Laborveranstaltungen (vor Ort oder online) *** Modulverantwortlicher --- Vorname abgekürzt, keine Titel --- Beispiel: F. Rump A. Korff (THL) *** Qualifikationsziele --- Fließtext eingeben --- siehe Vorgaben in der Dokumentation Die Studierenden können - die Grundbegriffe der Regelungstechnik erklären. - für gegebene physikalische Systeme mit begrenzter Komplexität passende mathematische Modelle zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens aufstellen. - für ein dynamisches System die Reaktion auf ein gegebenes Eingangssignal berechnen. - die Parameter eines dynamischen Modells an Hand aufgezeichneten Sprungantworten berechnen. - die Parameter eines PID-Reglers an Hand der Streckenübertragungsfunktion und gegebener Anforderungen an das Regelkreisverhalten einstellen. - die dynamische Stabilität eines Regelkreises überprüfen. - die regelungstechnischen Problemstellungen auch mit Hilfe von rechnergestützten Simulationen lösen. - einige Möglichkeiten zur Erweiterung des einschleifigen Regelkreises und der damit verbundenen Möglichkeiten zur Auflösung der üblichen Zielkonflikte bei der Einstellung des PID-Reglers nennen und erklären. - an Hand einer gegebenen Regelstrecke eine passende Struktur, den passenden Regler und die geeigneten Methoden zur Kennwertermittlung und Reglereinstellung auswählen. *** Lehrinhalte --- Fließtext eingeben **Einführung** Beispiele für aktuelle regelungstechnische Anwendungen; Regelkreis und Begriffsklärungen; Regelung vs. Steuerung; grundsätzliche regelungstechnische Aufgabenstellung **Modellbildung und Systemdynamik** Allgemeines zu Modellbildung und Systemdynamik; Beschreibung des dynamischen Systemverhaltens mit Hilfe von Differentialgleichungen; Aufstellen von Differentialgleichungen; Lösung von Differentialgleichungen im Zeitbereich; Lösung von Differentialgleichungen im Bildbereich mit Hilfe der Laplace-Transformation; einfache regelungstechnische Übertragungsglieder; Statische Eigenschaften von Übertragungsgliedern; Darstellung komplexer Systeme mit Hilfe von Blockschaltbildern / Vereinfachung von Blockschaltbildern; Linearisierung von Systemen **Einschleifiger Regelkreis** Struktur und Übertragungsfunktionen des einschleifigen Regelkreises; Anforderungen an den einschleifigen Regelkreis; PID(T1)-Regler **Stabilität in der Regelungstechnik** Begriff der Stabilität in der Regelungstechnik; Prüfung der Stabilität mit Hilfe der Polstellen der Übertragungsfunktion; Hurwitz-Kriterium für die Stabilitätsprüfung einer Übertragungsfunktion; Nyquist-Kriterium für die Stabilitätsprüfung eines geschlossenen Regelkreises **Kennwertermittlung für Regelstrecken** Allgemeines zur Kennnwertermittlung für Regelstrecken; Kennwertermittlung für einfache Regelstrecken; Totzeit-Verzögerungszeit-Modelle; PT2-Verzögerungs-Modelle; PTn-Verzögerungs-Modelle; ITn-Glieder (Verfahren nach Streijc); Einsatz von Optimierungsverfahren zur Kennwertermittlung **Einfache Verfahren zur Reglereinstellung** Reglereinstellung nach Ziegler-Zichols; Reglereinstellung nach Chien-Hrones-Reswick; Reglereinstellung mit Hilfe der Summenzeitkonstante **Reglereinstellung im Frequenzbereich** Darstellung des frequenzabhängigen Verhaltens von Übertragungsfunktionen mit Hilfe von Bode-Diagrammen; Skizzieren der Geradenapproximation von Bode-Diagrammen; Einstellung von Reglern mit Hilfe des Phasenrandkriteriums; Einstellung von Reglern für offene Ketten mit einem Integrator; Einstellung von Reglern für offene Ketten mit zwei Integratoren **Optimale Regler** Grundidee des optimalen Reglers; Optimierungskriterien für optimale Regler; Überblick über die benötigten Softwarefunktionen von optimalen Reglern **Erweiterungen des einschleifigen Regelkreises** Smith-Prädiktor; Sollwertfilterung; Regelung mit Vorsteuerung; Kaskadenregelung; Störgrößenaufschaltung *** Literatur --- Format: Heun, V.: Grundlegende Algorithmen, Vieweg, 2000. --- Mehrere Literaturangaben durch Leerzeilen trennen! Dorf, Richard C.; Bishop, Robert H. (2007): Moderne Regelungssysteme. 10., überarb. Aufl. München: Pearson Deutschland; Pearson Studium (Pearson Studium - Elektrotechnik). Lunze, Jan (2016): Regelungstechnik. 11., überarbeitete und ergänzte Auflage. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg (Lehrbuch). Lutz, Holger; Wendt, Wolfgang (2014): Taschenbuch der Regelungstechnik. Mit MATLAB und Simulink. 10., erg. Aufl., 1. Dr. Haan-Gruiten: Verl. Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer. ------------------------------------------------------------------ --- --- Hier beginnt die Aufzählung der einzelnen Lehrveranstaltungen --- des Moduls (z.B. Vorlesung und Praktikum). --- --- Falls mehrere Lehrveranstaltungen vorgesehen sind, bitte die --- entsprechenden Bereiche auskommentieren. --- ------------------------------------------------------------------ *** Titel der Lehrveranstaltung --- Beispiel: Praktikum Informationssysteme Regelungstechnik *** Dozent --- Vorname abgekürzt, keine Titel --- Beispiel: F. Rump A. Korff (TH Lübeck) *** SWS --- Zahl angeben 3 *** Titel der Lehrveranstaltung Praktikum Regelungstechnik *** Dozent G. Kane, R. Rasenack *** SWS 1 ---*** Titel der Lehrveranstaltung ---*** Dozent ---*** SWS