Modulhandbuch

Mess- und Regelungstechnik

Empf. Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse der komplexen Rechnung, der Differentialrechnung und Laplace-Transformation.

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele

Die Studierenden müssen in der Lage sein, (1) messtechnische Prinzipien zu erläutern, (2) deren Gesetzmäßigkeiten verbal und mathematisch-formal auszudrücken, (3) die mathematische Herleitung der notwendigen Gesetze mit den jeweiligen Randbedingungen nachzuvollziehen, (4) die messtechnischen und verfahrenstechnischen Prinzipien auf andere Problemfelder zu übertragen und anzuwenden, (5) bei praxisbezogenen Fragestellungen die zugrunde liegenden messtechnischen und verfahrenstechnischen Prinzipien zu erkennen und auszuwerten, (6) geeignete Messverfahren und -techniken zu benennen und zu beurteilen, (7) sowie Messdaten quantitativ auszuwerten, (8) in Kategorien der Signalübertragung und von Wirkungsplänen zu denken, (10) mit mathematischen Methoden wie dem
Aufstellen und Lösen von linearen gewöhnlichen Differentialgleichungen und der Laplace-Transformation
Problemstellungen der Regeldynamik wie das Übergangs- und Übertragungsverhalten anschaulich zu lösen und darzustellen, (11) durch die Frequenzganganalyse eine Klassifizierung von Regelstrecken vorzunehmen, (12) durch Synthese von Regelkreisen die klassischen Reglerfunktionen (P-I-D) und im Zusammenschluss mit den Regelstrecken, das Regelverhalten einschleifiger Regelkreise zu erklären, (13) durch mathematische Methoden für die unterschiedlichen Regelkreiskonstellationen präzise Vorhersagen bezüglich Schnelligkeit, Genauigkeit und Stabilität der Regelkreise zu treffen.

Dauer 1 Semester
SWS 8.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:120 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:120 h

  • Workload:240 h
Leistungspunkte und Noten

Übergreifende schriftliche Modulprüfung in Form einer Abschlussklausur K-90.
Prüfungsvoraussetzung: Erfolgreiche Teilnahme am Labor MSR-Technik, nachzuweisen in Form von Protokollen und Präsentationen.

ECTS 8.0
Voraussetzungen für Vergabe von LP

Messtechnik und Grundlagen der Regelungstechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

MSR-Labor: Laborarbeit

Modulverantw.

Prof. Dr.-Ing. Joachim Jochum

 

Empf. Semester 3
Häufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor VT - Hauptstudium

Veranstaltungen MSR Labor
Art Labor
Nr. M+V284
SWS 2.0
Lerninhalt

Es sollen drei der nachfolgenden Versuche durchgeführt werden:
1. Statistische Auswerteverfahren und lineare Regression am Beispiel
der Längenmessung mit einer "digitalen" Längenmesseinrichtung.
2. Drehmoment-, Drehzahl-, Leistungsmessung an rotierender Maschine.
3. Durchflussmessung mit Turbinenradzähler und Normblende.
4. Kalibrierung von Druckwandlern.
5. Temperaturmessung mit Widerstandsthermometer und Thermoelement.
6. Systemanalyse von Regelstrecken
7. Systemisetifikation mittels Sprungantwort
8. Systemidetifikation mittels periodischer Erregung
9. Einfluß der Reglerparameter auf die Güte von Regelkreisen

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Grundlagen der Regelungstechnik
Art Vorlesung
Nr. M+V420
SWS 4.0
Lerninhalt

A.)    Denken in Wirkungsplänen.
B.)    Beispiele für Regelstrecken in der Verfahrenstechnik.
C.)    Mathematische Methoden der Regelungstechnik.
D.)    Klassifizierung von Regelstrecken.
E.)    Charakterisierung und Klassifizierung von Reglern.
F.)    Regelkreissynthese, Führungs- und Störübertragungsverhalten.
G.) Stabilitätskriterien
H.) Reglereinstellungen

Literatur

- Regelungs- und Steuerungstechnik in der Versorgungstechnik., Arbeitskreis der Professoren für
Regelungstechnik in der Versorgungstechnik (HRSG.), C.F. Müller Verlag Heidelberg,, 2002
- Regelungstechnik, Föllinger, O., Hüthig Buch Verlag, 1990
- Regelungstechnik für Ingenieure, Reuter, M., Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2004

Messtechnik
Art Vorlesung
Nr. M+V419
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Grundlagen der Messtechnik machen mit den Begriffen Einheiten, Messfehler und Methoden der
Messfehlerbehandlung vertraut.
In einem weiteren allgemeinen Kapitel werden die Systematik der Messtechnik (Systeme, Messgrößenerfassung,
Signalformung, Ausgabegeräte) behandelt.
Der Hauptteil der Vorlesung macht mit den Messverfahren bekannt, die für die verschiedensten Aufgabenstellungen
in der Erfassung der nichtelektrischen und elektrischen Größen verwendet werden.
Als Stichworte seien genannt: Weg, Drehwinkel, Kraft, Drehmoment, Geschwindigkeit, Drehzahl, Druck, Durchfluss,
Mengen, Füllstand, Temperatur, Feuchte, Stoffe.

Literatur

- Messtechnik und Messdatenerfassung, N. Weichert, M. Wülker, Oldenbourg: München, 2000


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