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Modul 8203

Regelungstechnik und experimentelle Prozessanalyse (AuI4)
Control System Design and System Identification (AuI4)

Studiengang Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik. Umweltgerechte Gebäudesystemtechnik.
ModulbezeichnungRegelungstechnik und experimentelle Prozessanalyse (AuI4)
KürzelB-E/I-AuI4
Untertitel
LehrveranstaltungExperimentelle Prozessanalyse, Regelungstechnik
Semester 6     jährlich im SoSe
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Rainer Dittmar
DozentProf. Dr.-Ing. Rainer Dittmar
SpracheDeutsch
Zuordnung zum CCPflichtmodul im Bachelor-Studiengang E/I, Wahlpflichtmodul in den Bachelor-Studiengängen E/I und UGS
Lehrform / SWS4 SWS Vorlesung
1 SWS Übung
3 SWS Laborpraktikum
Arbeitsaufwand240 Std.
   Präsenzstudium120 Std.
   Eigenstudium120 Std.
Kreditpunkte8
VoraussetzungenErfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen im Semester 1 bis 3 des Bachelor-Studiengangs E/I
Lernziele / Kompetenzen
  • Die Studierenden kennen die Vorgehensweise bei der experimentellen Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens technischer Systeme und verstehen ausgewählte Identifikationsmethoden.
  • Sie können die Erkenntnisse für die empirische Modellbildung mechanischer, elektrischer und verfahrenstechnischer Prozesse anwenden.
  • Die Studierenden kennen Zustandsmodelle, verstehen Methoden zum Entwurf von Zustandsreglern und -beobachter und können diese auf technische Regelungsaufgaben anwenden.
  • Sie kennen zeitdiskrete E/A-Modelle und verstehen zeitdiskrete PID-Regelungen. Die Studierenden können die Erkenntnisse auf die Implementierung von Regelungen in digitalen Automatisierungssystemen anwenden.
InhaltExperimentelle Prozessanalyse:
  • experimentelle Bestimmung des statischen Verhaltens (multiple lineare Regression / nichtlineare Regression in nichtrekursiver und rekursiver Form)
  • experimentelle Bestimmung des dynamischen Verhaltens (Schätzung von FIR- und ARX-Modellen)
  • Anwendungsproblem (Wahl der Abtastzeit, Testsignalplanung, Modellvalidierung, Vorgehensweise, Werkzeuge)
Regelungstechnik:
  • Mathematische Beschreibung des dynamischen Verhaltens linearer, zeitdiskreter Systeme (Differenzengleichung, z-Übertragungsfunktion)
  • Zeitdiskrete (PID-)Regelungen
  • Regelungsentwurf mit Hilfe der Wurzelortskurve
  • Beschreibung und Analyse dynamischer Systeme im Zustandsraum, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit, Entwurf von Zustandsbeobachtern, Entwerfen von Zustandsregelungen
Studienleistung
Prüfungsleistung180-minütige schriftliche Prüfung
Anerkennung des Laborpraktikums
MedienformenPowerpoint-Folien, Computersimulationen, MATLAB / SIMULINK u.a.
LiteraturExperimentelle Prozessanalyse:
Isermann, R.; Münchhof, M.; "Identification of Dynamic Systems" Springer Verlag Berlin 2011
Ljung, Glad: "Modelling of dynamic systems", Prentice Hall, 1994

Regelungstechnik:
Lunze, J.: "Regelungstechnik 1 und 2", Springer-Verlag, Berlin, 2006
Schulz, G.: Regelungstechnik 1 und 2, Oldenburg-Verlag München 2007
Lutz, Wendt: "Taschenbuch der Regelungstechnik", 7. Auflage, Verlag Harri Deutsch 2007
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