Grundlagen der Regelungstechnik

Inhalt der Vorlesung

In dieser Veranstaltung werden die Grundlagen der Regelungstechnik vermittelt. Dabei werden kontinuierliche und abgetastete Systeme behandelt.

Inhalt:

1 Grundlagen

• Aufgabenstellung der Regelungstechnik
• Unterschied Steuerung/Regelung
• Blockschaltbild

2 Beschreibung dynamischer Systeme im Zeitbereich

• Differenzialgleichungen, Linearisierung am Arbeitspunkt
• Lösung im Zeitbereich
• Charakterisierung linearer dynamischer Systeme

3 Beschreibung dynamischer Systeme im Frequenzbereich

• Laplace-Transformation
• Übertragungsfunktion
• Lösung im Frequenzbereich
• Frequenzgang, Ortskurve und Bode-Diagramm

4 Einzelelemente von Regelstrecken

5 Pole und Nullstellen der Übertragungsfunktion

6 Der Regelkreis

• Allgemeine Anforderungen
• Stabilität

7 Operationsverstärker

8 Reglerentwurf

• Auslegung von Standardreglern (P, PD, I, PI, PID)
• Empirische Einstellregeln
• Reglerauslegung mit Ersatzzeitkonstante
• Reglerauslegung am Bode-Diagramm

9 Wurzelortskurvenverfahren

10 Kaskadenregelung

11 Einsatz von Mikrorechnern in der Regelungstechnik

12 Zeitdiskrete Regelsysteme

• Abtastung von Signalen, Zeitreihen
• Differenzengleichungen
• Darstellungen von Signalen und Sytemen mit der z-Transformation
• Digitale Signalverarbeitung: Filter und Regler
• Stabilität
• Reglerauslegung in s: Bilineare Transformation
• Reglerauslegung in z: Kompensationsregler, Dead-Beat-Regler