Angewandte Regelungstechnik

Institut für Management und Technik

Version 12.0 vom 03.03.2021

75B0278

Control Theory in Practice

Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) (B.Sc.)

3

Der Einsatz moderner Regelungstechnik ist von strategischer Bedeutung in industriellen Prozessen. Hier ergeben sich erhebliche Vorteile bei der Optimierung von Prozessen. In diesem Bereich hat sich vor allem die Computer-Simulation zu einer wesentlichen Säule des technischen Fortschritts entwickelt. Ohne die Nachahmung der Realität auf dem Rechner können viele komplexe Systeme nicht mehr erfasst werden. Neben den beiden klassischen Wegen der wissenschaftlichen und industriellen Forschung, der Theorie und dem physikalisch-technischen Experiment, bietet die Computer-Simulation eine neue, dritte Quelle des Erkenntnisfortschritts.

Durch diese Entwicklungen ist ein großer Bedarf an Fachleuten entstanden, die neben Kenntnissen in einer Ingenieurwissenschaft auch vertiefte Kenntnisse in der Angewandten Mathematik und Informatik besitzen.

Vor diesem Hintergrund liegt die Zielsetzung der angewandten Regelungstechnik im Erwerb von Kenntnissen für Aufgaben im Bereich der Modellierung und Simulation technischer Systeme aus ausgewählten Gebieten des Maschinenbaus und der Elektrotechnik.

• 1. Wiederholung regelungstechnischer Grundlagen
• 1.1. Praktische Versuche zur Systemidentifizierung
  1.2 Aufbau diverser Regelkreise
• 1.3. Verfahren zur Reglereinstellung
• 2. Zeitdiskrete Darstellung und Simulation von Systemen
• 3. Praxisbeispiele
  3.1 Steuerung elektrischer Antriebe
  3.1.1 Drehzahlsteuerung
  3.1.2 Positionsregelung
  3.2 Magnetlagerung
  3.3 Hochsetzsteller
• 4. Echtzeitregelung
• 5. Einblick in moderene Regelungstechnik
  5.1 Observer
  5.2 Künstliche Intelligenz

Wissensverbreiterung
Die Studierenden verstehen die weiterführenden Prinzipien der Regelungstechnik für die Analyse- und Designphase. Sie verstehen die unterschiedlichen auch vermaschten Strukturkonzepte und die Auswahl und Dimensionierung von komplexen Reglerstrukturen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden kennen die Stärken und Schwächen der einzelnen Regelkonzepte im Hinblick auf die technische Anwendung bei anspruchsvollen Systemen.

Können - instrumentale Kompetenz
Analysen im Zeit- und Frequenzbereich können sie durchführen und zugehörige Simulationswerkzeuge sinnvoll auch bei stark vermaschten Prozessen einsetzen.

Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können komplizierte technische Prozesse zerlegen und in ein vermaschtes Regelkonzept integrieren.
Können - systemische Kompetenz
Sie können die Entwicklung der Regelungstechnik vertieft beurteilen, nachvollziehen und Eigenbeiträge liefern.

Vorlesung, Computersimulationen, Seminare, Referat, Praktikum, Vor- und Nachbereitung

Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik

Terörde, Gerd

• Terörde, Gerd
• Greiser, Steffen

5

[1] O. Föllinger and F. Dörrscheidt, Regelungstechnik: Einführung in die Methoden und ihre Anwendung.Studium, Heidelberg: Hüthig, 10. durchges. aufl., nachdr. der 8., überarb. aufl. 1994 ed., 2008.[2] H. Unbehauen, Regelungstechnik: Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinu-ierlicher Regelsysteme, Fuzzy-Regelsysteme, vol. 1. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag, 2008.[3] J. Lunze, Regelungstechnik 1: Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifigerRegelungen. Springer-Lehrbuch, Berlin: Springer Vieweg, 10., aktual. aufl. ed., 2014.[4] D. Abel, Regelungstechnik und Ergänzungen (Höhere Regelungstechnik): Umdruck zur Vorlesung.Aachen: Mainz, 39. auflage ed.[5] H. Lutz and W. Wendt, Taschenbuch der Regelungstechnik. Frankfurt am Main: Deutsch, 6., erw.aufl. ed., 2005.

[6] L. Keviczky, R. Bars, and J. Hetthéssy, Control Engineering. Advanced Textbooks in Control andSignal Processing, 2019.[7] R. C. Dorf and R. H. Bishop, Modern control systems. Edinburgh Gate: Pearson, 12. ed., newinternat. ed. ed., 2014.[8] DIN Deutsches Institut für Normung e. V., “Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch – Teil 351:Leittechnik.”

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht, schriftlich
• Experimentelle Arbeit
• Hausarbeit und Referat

Die Prüfungsform wird zu Beginn der Lehrveranstaltung durch die/den Lehrenden bekanntgegeben.

Vertiefte Kenntnisse zur Analyse von linearen Systemen und zum Design unterschiedlicher Regelungskonzepte mit Auslegung der Regler und Stabilitätsuntersuchungen.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch