Lehrveranstaltung Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

Die Skripte sind nur über den Datenserver der Studierendenvertretung ASTA  zu beziehen.

Lernziele des Moduls:

Die Studierenden besitzen Grundlagenwissen für Automatisierungsvorhaben an Produkten und Prozessen: 

In der Messtechnik Wissen im Bereich der Systembeschreibung von Übertragungsgliedern der Messtechnik. In der Regelungstechnik haben sie die physikalisch-technischen Grundlagen zur Beschreibung und Auslegung von Regelungssystemen - und von dynamischen Systemen allgemein.

Die Studierenden sind mit diesem Grundlagenwissen in der Lage, sich in komplexe Automatisierungsprojekte und -systeme einzuarbeiten.

Inhalte Regelungstechnik:

Einführung 

- Prinzip der Regelung, Prinzip der Steuerung,

- Wirkungsplan, Standard-Regelkreis 

Bauelemente in Regelkreisen

- Regeleinrichtungen in unterschiedlicher Technologie

- Analogrechner und Operationsverstärkerschaltungen

- Stelleinrichtungen, Messeinrichtungen 

- Vergleichsglieder, Sollwertsteller, Übertragungsglieder allgemein 

- Bildzeichen 

Übertragungsglieder

- Dynamisches und statisches Verhalten 

- Wertebereich und Arbeitspunkt, Linearisierung 

- Klassifizierung der Systemeigenschaften von Übertragungsgliedern

- Lineare und nichtlineare Übertragungsglieder

- Zeitvariante und zeitinvariante Übertragungsglieder

Mathematische Modellbildung (Übertragungsglied)

Untersuchung des Übertragungsverhaltens durch Simulation 

Differentialgleichung als parametrisches mathematisches Modell 

Anwendung der Laplace-Transformation in der Regelungstechnik

- Definition, Vorgehen bei der Anwendung, Tabellen 

- Rücktransformation in den Zeitbereich 

- Umformen von Wirkungsplänen

Übertragungsfunktion und Frequenzgang 

- Rechnen mit Übertragungsfunktionen, 

- Einführung in den Frequenzgang 

- Ortkurve und Bodediagramm

Zusammenstellung der wichtigsten Übertragungsglieder

- P-Glied, P-T1-Glied, P-T2-Glied, I-Glieder, D-Glieder, Totzeitglieder

PID-Regler und Sonderfälle der PID-Reglers

Systemidentifikation und Testsignale

Synthese von Regelkreisen

Stabilität

- Grundlegendes Stabilitätskriterium

- Algebraische Stabilitätskriterien

LITERATUR:

H. Mann, H. Schiffelgen, R. Froriep: "Einführung in die Regelungstechnik", München/Wien

O. Föllinger: "Regelungstechnik", Heidelberg 

H. Unbehauen: "Regelungstechnik", Bd. 1-3, Braunschweig/Wiesbaden

H.-J. Gevatter: "Automatisierungstechnik", Bd. 1-3, Berlin 

L. Merz/H. Jaschek: "Grundkurs der Regelungstechnik", München/Wien