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Systemtheorie und Regelungstechnik 2

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Systemtheorie und Regelungstechnik 2
Modulbezeichnung (engl.): System Theory and Control Engineering 2
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020
Code: MST2.SYS2
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P231-0081, P231-0082
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2U+2P (6 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
7
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 150 min. (100%)+Praktikum(unbenotet)

[letzte Änderung 21.01.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MST2.SYS2 (P231-0081, P231-0082) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019 , 5. Semester, Pflichtfach
MST2.SYS2 (P231-0081, P231-0082) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020 , 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 90 Veranstaltungsstunden (= 67.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 7 Creditpoints 210 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 142.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST2.SYS1 Systemtheorie und Regelungstechnik 1


[letzte Änderung 13.07.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Benedikt Faupel
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf (Praktikum)


[letzte Änderung 13.07.2021]
Lernziele:
Die Studierende kennen die fachspezifische Terminologie von kontinuierlichen Regelkreisstrukturen und können das Verhalten und Einflussgrößen in Regelkreisstrukturen im Zeit- und Frequenzbereich analysieren. Sie klassifizieren unterschiedliche Reglerarten und können technische Komponenten für deren Realisierung auslegen. Ausgehend von Standardeinstellungsverfahren können Sie Anforderungen an die Güte von Regelkreisen für die Auslegung von Regelparametern umsetzen, die Sie über Simulationsmodelle und Fallstudien anpassen und optimieren.
 
Das Praktikum gibt mit anwendungsnahen, flexibel gestalteten Versuchen einen Einblick in die rechnerbasierte Mess- und Regelungstechnik.

[letzte Änderung 16.05.2019]
Inhalt:
1. Grundlagen der Regelungstechnik
1.1. Regelkreiselemente und Wirkungspläne
1.2. Definitionen, Normen und Nomenklatur, Unterschied Regelung / Steuerung
1.3. Praktische Aufgabenstellungen der Regelungstechnik in prozesstechnischen Anlagen
2. Statisches und dynamisches Verhalten von Regelkreisen
2.1. Führungs- und Störübertragungsverhalten
2.2. Bestimmung der stationären Regelabweichung für verschiedene Eingangssignalverläufe
3. Entwurf / Einstellung / Optimierung von Reglern  im Zeitbereich
3.1. Einstellung von Regelkreisen auf definierte Dämpfung
3.2. Einstellung von Regelkreisen nach Ziegler-Nicols, / Chiens, Hrones, Reswick
3.3. Einstellung nach T-Summenregel
3.4. Einstellung nach Betrags- und symmetrischem Optimum
4. Entwurf, Reglereinstellung und Optimierung nach dem Frequenzkennlinienverfahren
4.2. Einstellung nach Phasen- und Amplitudenreserve
4.3. Einstellung der Reglerparameter im Bodediagramm
5. Nichtstetige Regler (Zwei- und Dreipunktregler)
5.1. Zeitverhalten
5.2. Optimierung / Einstellung nicht stetiger Regler
6. Anwendungen Regelkreisverhalten und Reglerauslegung mit MATLAB/SIMULINK
7. Beispielimplementierung von Softwarereglern auf SPS-Systemen

[letzte Änderung 02.04.2019]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Präsentation, Tafel, Skript

[letzte Änderung 02.04.2019]
Literatur:
Dorf, Richard C.; Bishop, Robert H.: Moderne Regelungssysteme, Pearson, 2006, 10. Aufl.
Föllinger, Otto: Laplace- Fourier- und z-Transformation, VDE, (akt. Aufl.)
Föllinger, Otto: Regelungstechnik, VDE, (akt. Aufl.)
Grupp Frieder; Grupp Florian: MATLAB für Ingenieure, Oldenbourg, München, (akt. Aufl.)
Lutz, Holder; Wendt, Wolfgang: Taschenbuch der Regelungstechnik, Harri Deutsch, (akt. Aufl.)
Schulz, Gerd: Regelungstechnik, Oldenbourg, (akt. Aufl.)
Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik, Vieweg + Teubner, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 02.04.2019]
[Fri Feb  3 20:38:57 CET 2023, CKEY=m3MST2.SYS2, BKEY=mst4, CID=MST2.SYS2, LANGUAGE=de, DATE=03.02.2023]