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Mehrgrößensysteme und digitale Regelung (141 006)

(Regelungstechnik 2)

Dr.-Ing. Christian Wölfel

Vorlesung mit Übungen
4 SWS, im Sommersemester

Termine:

  • Mo. 12:15 - 13:45 Uhr - ID 04/401
  • Mi.  12:15 - 13:45 Uhr - ID 04/413
  • Die Rechnerübungen finden im CIP-Pool 2 der Fakultät (ID 03/121) statt 

Beginn: Mittwoch, 09.04.2025

Moodle: moddle

Inhalt
  • Beschreibung und Verhalten von Mehrgrößensystemen: Zeitbereich und Frequenzbereich
  • Modellreduktion
  • Einstellregeln für Mehrgrößensysteme
  • Entwurf von Mehrgrößenregelungen (Polverschiebung, LQR)
  • Entwurf von Mehrgrößenbeobachtern
  • zeitdiskrete Regelungssysteme
  • Entwurf von Abtastreglern

Zum Inhalt der Lehrveranstaltung gehört die Bearbeitung eines Projekts (siehe Lehrbuch; Erläuterung in der Vorlesung) und die Dokumentation der eigenen Ergebnisse in einem Bericht. Mögliche Projektthemen beziehen sich auf die Regelung von Elektroenergieversorgungsnetzen, von verfahrenstechnischen Prozessen, von Fahrzeugen und Flugkörpern sowie von mechanischen Systemen.

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Automatisierungstechnik
  • Systemdynamik und Reglerentwurf
Literatur
Übungsbetreuung
Prüfung
  • Mündliche Prüfungen jeweils am Ende des Wintersemesters und des Sommersemesters
  • Studierende, welche nur einen Leistungsnachweis über die erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung benötigen, haben die Möglichkeit am Ende des Sommersemestes einen Vortrag über ihr Projektergebnis zu halten und somit einen entsprechenden Schein zu erlangen.
  • Weitere Informationen und die genauen Termine  im Unterpunkt Prüfungen

Vorlesungsplan - SS 2025

Datum Vorlesung
(Abschnittsnummerierung aus o.g. Lehrbuch)		 Übungsaufgaben
(aus o.g. Lehrbuch)
  1. Einführung
2. Verhalten von Mehrgrößensystemen (2.1, 2.2)		 Vorstellung der Projektaufgaben
09.04.2025 (2.3 - 2.6)  
14.04.2025 3. Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit (3.1 - 3.3) Verteilung der Projektaufgaben
16.04.2025   Aufg. 2.1*, 2.4, 2.6*
23.04.2025   Aufg. 3.9*, 3.13, 3.17
28.04.2025   Projekt (Teil 1 - Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit)
30.04.2025 4. Struktur und Eigenschaften von
Mehrgrößenregelkreisen (4.1 - 4.3)		  
05.05.2025 (4.4, 4.5)  
07.05.2025 5. Einstellregeln für PI-Mehrgrößenregler  
12.05.2025 6. Reglerentwurf durch Polzuweisung (6.1 - 6.4)  
14.05.2025   Projekt (Teil 2 - PI-Regler, Polplatzierung)
19.05.2025 Ljapunowstabilität  
21.05.2025 7. Optimale Regelung (7.1 - 7.3)  
26.05.2025   Aufg. 4.4, 4.6, 6.1*, 6.3*
28.05.2025   Projekt (Teil 3 - Optimale Regelung)
02.06.2025 8. Beobachterentwurf (8.1 - 8.3)  
04.06.2025 8. Reduzierter Beobachter (8.4),
weitere Beobachtertypen		  
16.06.2025   Aufg. 7.1*, 8.2*, 8.4
18.06.2025   Projekt (Teil 4 - Luenberger Beobachter)
23.06.2025   Projekt (Teil 5 - Beobachter)
25.06.2025  9.  Direktes Nyquist-Verfahren  
30.06.2025 10. Einführung in die digitale Regelung
11. Beschreibung und Analyse zeitdiskreter Systeme
im Zeitbereich (11.1)		  
02.07.2025 (11.2 - 11.5)
12. Beschreibung und Analyse zeitdiskreter Systeme
im Frequenzbereich		  
07.07.2025 13. Digitaler Regelkreis
14. Entwurf von Abtastreglern
 
09.07.2025   Aufg. 11.4*, 11.12, 14.2
14.07.2025   Projekt (Teil 6 - Digitale Regelung)