Labor für Regelungstechnik

Ein herzliches Willkommen auf den Webseiten des Labors für Regelungstechnik.

Regelungstechnik

Unter dem Begriff "Regelungstechnik" werden Fragestellungen aus den Bereichen "Messen", "Steuern", "Regeln" und "Automatisieren" behandelt. Allgemeines Ziel aller regelungstechnischen Aufgaben ist es, bestimmte Größen von Prozessen an vorgegebe Führungsgrößen anzupassen. Die zu regelnden Prozesse können u.a. mechanischer, elektrischer, verfahrenstechnischer, biologischer oder chemischer Natur sein.

Der Regelvorgang läuft in einem Regelkreis ab. Ein solcher Regelkreis ist dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Rückführung der zu regelnden Größe ein geschlossener Wirkungsablauf entsteht. Ein Regelsystem besteht aus Regler, Stelleinrichtung, Regelstrecke (Prozess) sowie Messeinrichtung. Die zu regelnde Größe soll zum einen den Führungsgrößen möglichst gut folgen, als auch von Störungen weitgehend unbeeinflusst bleiben. Dazu werden die Ausgangsgrößen der Prozesse zurückgeführt, mit den Führungsgrößen verglichen und daraus Eingriffe in den Prozess abgeleitet. Mit Hilfe des Reglers wird eine automatische Angleichung der Regelgröße an die gewünschte Führungsgröße durchgeführt.

Studierende erlernen Methoden und Verfahren zur Analyse und Synthese von analogen und digitalen Regelsystemen und erproben diese anhand konkreter Beispiele aus der Praxis. Damit sind die Studierenden in der Lage anwendungsorientiert Problemstellungen aus den Bereichen "Messen", "Steuern", "Regeln" und "Automatisieren" zu bearbeiten.

Labor

Das Labor wird vielfältig genutzt. Zum einen werden dort zu den Lehrveranstaltungen zugehörige Praktika absolviert. Zum anderen werden dort verschiedene Projekte für die Industrie und vor allem auch Projekt mit und für die Studierenden durchgeführt. Auf spielerische Weise soll motivierend ein Bezug zu den Aufgaben des Ingenieuralltags gefunden werden. Die nachfolgenden Bilder und Videos zeigen eine Auswahl von Ideen – die in die Wirklichkeit umgesetzt wurden:

                                                  

Induktives Glühen

Schaltungsaufbau Zeichnung
Im Wahlmodul „Angewandte Feldtheorie“ planten engagierte Studierende …
Versuchsaufbau im Labor
… eine leistungsstarke Induktionsheizung und realisierten diese anschließend im Labor.
Im Video wird ein ferromagnetisches Flacheisen durch den Induktor bis oberhalb der Curie-Temperatur (768 °C) zum Glühen gebracht.

Im Video wird ein ferromagnetisches Flacheisen durch den Induktor bis oberhalb der Curie-Temperatur (768 °C) zum Glühen gebracht.

                                                     

Zeppelin

Laborraum: Drei Personen halten ein zeppelinartiges Gebilde in die Höhe.
Studierende haben im Semesterprojekt erfolgreich ein Starrluftschiff …
Das Zeppelin fliegt in der Halle B am Campus Gelsenkirchen.
… erschaffen und mit vier schwenkbaren Propellern gezielt zum Fahren gebracht (Fotos: WH/BL).
Jungfernfahrt in der Eingangshalle der Westfälischen Hochschule.

Jungfernfahrt in der Eingangshalle der Westfälischen Hochschule.

 

Medienberichte zum Zeppelin-Projekt gibt es hier: Hallo Buer, Medienhaus Bauer, Rheinische Post

                                                  

Alu-Schaukel

Auf Basis von FEM-Simulationen entstand ein spezieller Linearmotor für Aluminiumbleche.

                                                      

Kugelbeschleuniger

Foto vom Studienprojekt Beschleuniger für eine Stahlkugel
Studierende planten, erbauten und erprobten erfolgreich im Wahlmodul ..
Bauplan für einen Beschleuniger für eine Stahlkugel
... "Praktischer Schaltungsentwurf" einen Beschleuniger für eine Stahlkugel.

Im Video wird die ferromagnetische Stahlkugel auf ca. 3 m/s beschleunigt.

                                                  

Magnetische Wanderwelle

Eine umgesetzte Entwicklungsidee lässt Dauermagnete wandern.

                                          

Höhenregelung

Foto von der Hardware zur Regelung des Dauermagneten
Unter Verwendung einer Software-SPS, wird die Höhe ...
Foto von der Hardware zur Regelung des Dauermagneten
... eines Dauermagneten geregelt (Zykluszeit ca. 10ms).

Video vom Führungs- und Störverhalten der Höhenregelung.

                         

Weihnachtsvideo HoHoHochschule

                                                        

Light Painting / Light Writing

Ein langzeitbelichtetes Foto von einem Roboter der mit einer LED die Buchstaben WHS in die Luft zeichnet
Die Studierenden ließen das langzeitbelichtete Foto durch gezieltes Zuschalten und Bewegen einer am Roboter befestigten LED entstehen.

Das aus vielen kurzzeitbelichteten Fotos entstandene Video zeigt die Entstehung des Light Painting bzw. Light Writing Fotos.

                                                  

Getränkemixer WH-Spring 006

Foto von drei Studenten die neben dem Studienprojekt Getränkemixer stehen und beobachten ob alles funktioniert
Mitarbeiter und Studierende haben sichtlich Spaß bei der Erprobung …
Foto vom Studienprojekt Getränkemixer
… der praktischen Neuentwicklung – lernen ganz nebenbei eine Menge über Elektronik und Steuerungstechnik ...
Foto von einer Gruppe aus Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen die sich den Getränkemixer ansehen
... und begeistern (und versorgen) Klein und Groß.
Logo der Westfälischen Hochschule und der Spring 006 Elektrotechnik

Ballabwehr mit einem Industrieroboter

Foto vom Studienprojekt Ballabwehr mit einem Industrieroboter
Ein geworfener Ball wird durch zwei Lichtgitter detektiert …
Foto vom Studienprojekt Ballabwehr mit einem Industrieroboter
... die Auftreffhöhe wird mit einem Mikrocontroller bestimmt ...
Foto vom Industrieroboter und den Messgeräten die zum Ballabwehren gebraucht wird
… und der Industrieroboter verfährt den Effektor (Balken) zur errechneten Auftreffhöhe.

Ballabwehr im Video

 

Ballabwehr in Superzeitlupe (1307 fps)

 

Ballfang mit einem Industrieroboter

Foto vom einem Industrieroboter und zwei Lichtgitter vom Projekt Ballfang mit einem Industrieroboter
In einem Folgeprojekt wurde das System um zwei weitere Lichtgitter ...
Foto von den Prozessoren, Mikrocomputern und Displays des Studienprojektes Ballfang mit einem Industrieroboter
... zusätzlicher Elektronik zur Erfassung der horizontalen Ballflugbahn ...
Nahaufnahme der Roboterhand mit Fangmechanismus
... und einem Fangmechanismus erfolgreich ergänzt.

Hochgeschwindigkeitsaufnahme vom Ballfang (1003 fps)

 

Hier ein alternativer Fangmechanismus (Gehäuse mit L-Klappe)

 

Auch auf den Seiten unseres Kooperationspartners KUKA hat unser "Ballfang-Roboter" seinen festen Platz. Zu diesen Seiten geht es hier: DeutschEnglisch, Spanisch ... :-)

 

Studierende lassen Magnete schweben

Foto von einer Gruppe Studierender die sich schwebenden Magneten im Labor beschäftigt

Besuch im Labor – Hochschulmaskottchen „Bob“ und „die Maus“ unterstützen die Elektronik-Entwicklung

Foto von einem Mann der im Labor arbeitet und vom Maskottchen Bob und der WDR Maus beobachtet wird.

Realisierung einer kaskadierten Lageregelung (Projektarbeit der Veranstaltung ART)

Foto von der Projektarbeit kaskadierten Lageregelung

Lego-Roboter überwindet Hindernis

Foto von einem Legoroboter der auf einem Hindernis steht. Auf dem Boden unter ihm ist das Wort Robocom zu lesen

 

Hier (www.w-hs.de/robocom) geht es zum jährlich stattfindenden Schüler-Roboterwettbwerb ROBOCOM

 

Inverses Pendel

Foto eines Inverses Pendels
Lastkran ungeregelt

Lastkran ungeregelt

Lastkran geregelt

Lastkran geregelt

Inverses Pendel

Inverses Pendel

Inverses Pendel mit Kugel

Redaktionell verantwortliche Person nach § 18 Abs. 2 MStV:
Prof. Dr.-Ing. Markus Rüter