Module guide

Mess - und Regelungstechnik

Empf. Vorkenntnisse
  • Vorprüfung
  • Grundlagen der Mathematik, Elektrotechnik, Physik, Technischen Mechanik, Strömungslehre,Technischen Thermodynamik und Maschinenelemente. Kenntnis des aktuellen Stoffes der Vorlesung
Lernziele

Die Studierenden können zusammenhängendes Gesamtsystem des Maschinenbaus in einzelne Systeme aufteilen, zwischen denen Signalaustausch stattfindet.

Sie begreifen ein Signal als eine physikalische Größe, die eine Information trägt, beispielsweise Weg, Kraft, Temperatur.

Sie sind in der Lage, einfache lineare Systeme mathematisch zu beschreiben und einfache Gesamtsysteme analytisch zu berechnen.

Sie haben ausreichend Abstraktionsvermögen, um das Verhalten nichtlinerar Systeme abschätzen zu können und mit entsprechenden Computerprogrammen auch nichtlineare Systeme simulieren zu können.

Sie kennen einfache Regler und können diese parametrieren.

Sie erkennen Systeme, die bezüglich ihrer Stabilität kritisch sind und können aufzeigen, durch welche Maßnahmen die Stabilität verbessert werden kann.

Die Studierenden sind in der Lage, sich selbständig in gängige Messverfahren einzuarbeiten und dessen Eignung für einen Anwendungsfall abzuschätzen.

Dauer 1 Semester
SWS 5.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:75 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:135 h

  • Workload:210 h
Leistungspunkte und Noten

Mess- und Regelungstechnik mit Labor: Klausurarbeit, 90 Min; Laborarbeit.

ECTS 7.0
Modulverantw.

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hochberg

Max. Teilnehmer 0
Häufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MA, Hauptstudium

Veranstaltungen Mess- und Regelungstechnik mit Labor
Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V828
SWS 5.0
Lerninhalt

Grundlagen

  • Einführung: System/Signal/Übertragungsfunktion
  • Definition und Aufgabenstellungen der Mess- und Regelungstechnik
  • Darstellung von MSR-Aufgaben Symbolik, Normen, Symbole, Blockdiagramme

Wiederholung komplexe Zahlen und Funktionen

  • Normalform und Gauß'sche Zahlenebene, trigonomische Form, Exponentialform
  • Rechnen mit komplexen Zahlen und Funktionen: Ortskurve und Bodediagramm

Systemtheoretische Grundlagen

  • Physikalischer Prozess, technischer Prozess, technisches/dynamische System
  • Eingangs- und Ausgangsgrößen, Systemgrößen, Systemparameter, Systemanalyse
  • Übertragungsverhalten (im Zeitbereich), Übertragungsfunktion, insb. Impulsantwort, Sprungantwort und Antwort auf periodische Anregung

Lineare, kontinuierliche Systeme im Zeit- und Bildbereich

  • Modellbildung eines Übertragungssystems (Aufstellen der Differentialgleichung), Test- und Antwortfunktion
  • Linearisierung, Übertragungsfunktion, Frequenzgang, elementare Übertragungsglieder, Frequenzdarstellung zusammengesetzter Systeme
  • Umformen von Blockstrukturen
  • Anwendung der Regeln auf verschiedene Problemstellungen

Der Regelkreis

  • Zeitverhalten typischer Regler, Standard-Regelkreis, Regelkreisgleichung, Führungs- und Störverhalten, statisches und dynamisches Verhalten
  • Synthese von Regelkreisen

Stabilität und Reglerentwurf im Zeitbereich

  • Kenngrößen eines Regelkreises und Stabilitätskriterien
  • Bestimmung von Reglerparametern/Einstellregeln
Literatur
  • Aufgaben- und Materialsammlung als Unterlage für die Vorlesung
  • Jürgen Bechtloff: Regelungstechnik, Vogel Verlag, Würzburg, 2012, 1. Auflage
  • Hildebrand Walter: Grundkurs Regelungstechnik, Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2009, 2. Auflage
  • Große Auswahl an weiterführender Literatur in der Hochschulbibliothek

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