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