ST2 = S y s t e m t e c h n i k - 2  (TIB6)

                                                                                                                                 Stand:  983

Ziele der Vorlesung ST2:

 

Aufbauend auf der Modellbildung technischer Prozesse und den Grundlagen der Regelungstechnik , geht es in dieser Vorlesung zunächst um die Festigung des Stoffes zur Auslegung von kontinuierlichen und diskreten Reglern (Stoff von Vorlesung „Systemtechnik-1“).  

 

Danach folgen Erweiterungen der klassischen Reglerstrukturen, die der Regelungspraktiker benötigt.

 

Schließlich werden die  ‚modernen’ Reglerstrukturen (Zustandsregler mit Beobachter)  und die Optimierung von Regelkreisen behandelt.

Folgende Kenntnisse werden vorausgesetzt:
            - Simulationstechnik mit MATLAB / SIMULINK
            - s- und z-Übertragungsfunktionen
            - Zustandsbeschreibung von Systemen
            - Stabilitätsbeurteilungen

  

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Labor-Aufgaben                                =>  Labor

Prüfungsaufgaben                            =>  Exams

  

Gliederung der Vorlesung ST2:

            1.         Einführung und Zielsetzung der Vorlesung
                                   =>        Open- versus Closed-Loop-Control (Vor- und Nachteile)
                                   =>        Historische und aktuelle Beispiele von Regelsystemen

            2.         Rückblick auf Vorlesung  „Systemtechnik-1“
                                   =>        Wdh-Aufgabe

            3.         Ergänzende Beschreibungstechniken
                                   =>        Linearisierung und Normierung
                        =>        Parameter-Identifikation 

            4.         Beispiele technischer Prozesse
                                   =>        P1   Behälter-Kaskade
                                   =>        P2   Gleichstrom-Motor
                                   =>        P3   Schwebende Kugel
                                   =>        P4   Inverses Pendel

             5.         SISO-Regler: Erweiterte Strukturen
                                   =>        Kaskade
                                   =>        Störgrößen-Aufschaltung
                                   =>        Fenster-Umschaltung
                                   =>        Smith-Predictor

            6.         Direkte Reglerauslegungen
                                   =>        Ragazzini Entwurf
                                   =>        Dead-Beat-Entwurf

            7.         Zustandsregler
                                   =>        Zustandsbeschreibung
                                   =>          Zustands-Regler
                                   =>        Zustands-Beobachter
                                   =>        Reduzierter Beobachter
                                   =>        Störgrößen-Beobachter
                       

8.         Optimierung
                        =>   Gütefunktional
                        =>   SIMULINK Response Optimization (SRO)
                        =>   Optimal Control

9.         Zusammenfassung und Ausblick

 

Anhänge:

            Anhang A                              Abkürzungen
            Anhang B                   Blockbilder (DIN 19226)
            Anhang F                               Fragen und Aufgaben (zu jedem Kapitel)
            Anhang E                               Ergänzungen (zu jedem Kapitel)
                                                           => Zum Selbststudium + zum Nachschlagen

 

Laboraufgaben:

            Labor A           Modellierung und Simulation (Heizungsregelung)

            Labor B           Parameter-Identifikation

            Labor C           Dead-Beat-Regler

            Labor D          Zustandsregler