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Digitale Regelungen

Digitale Regelungen
Typ: Vorlesung Links:
Semester: Wintersemester
Ort:

Rudolf-Plank-Hörsaal (RPH) Geb. 40.32

Zeit:

Mo. 14:00 - 17:15 Uhr

Termine 2018: 22.10., 05.11., 19.11., 10.12.

Termine 2019: 07.01., 21.01., 04.02.,

Beginn: 22.10.2018 - 04.02.2019
Dozent:

Prof. Dr.-Ing. Michael Knoop

SWS: 2 h
LVNr.: 2137309

Prüfung

Die Klausur zur Vorlesung "Digitale Regelungen" (Prof. Dr.-Ing. Michael Knoop) findet am 19.02.2019, von 08:30 - 09:30 Uhr im Geb. 10.50 Bauingenieure, Grosser Hörsaal und Geb. 10.23 Nusselt Hörsaal statt.

--> Anmeldeschluss: wird noch bekannt gegeben

Sie dürfen alle schriftlichen Hilfsmittel (Vorlesungsfolien, Mitschriften, Bücher) verwenden. Mobiltelefone oder andere Kommunikationsmittel sind nicht erlaubt.

Vorlesungsankündigung für das WS 18/19

Hier finden Sie die Vorlesungsankündigung für das Wintersemester 2018/19.

Hinweis:

Hier finden Sie die Matlab-Beispiele aus der Vorlesung (Passwort)

Beschreibung der Vorlesung

In der industriellen Praxis realisiert man Regler heute überwiegend in Digitaltechnik; die Regleralgorithmen werden auf Mikroprozessoren gerechnet.Im Unterschied zu Analogreglern arbeiten Digitalregler nicht zeitkontinuierlich, sondern zeitdiskret, d. h. sie verarbeiten Daten nur zu bestimmten, zyklisch auftretenden Zeitpunkten.


Die Vorlesung führt in Methoden zur Beschreibung und Analyse von Regelungen ein, die der zeitdiskreten Arbeitsweise von Digitalreglern gerecht werden.
Beim Reglerentwurf wird einerseits an Verfahren angeknüpft, die bereits aus der zeitkontinuierlichen Betrachtung bekannt sind; diese werden auf den zeitdiskreten Fall übertragen.

Darüber hinaus wird mit dem Entwurf auf endliche Einstellzeit ein neues Verfahren vorgestellt, das auf die exakte Einstellung eines Sollwerts in endlicher Zeit zielt.


Die Vorlesung behandelt lineare Systeme mit je einer Ein- und Ausgangsgröße.

Gliederung:

  1. Einführung in digitale Regelungen
    Motivation für die digitale Realisierung von Reglern
    Grundstruktur digitaler Regelungen
    Abtastung und Halteeinrichtung
     
  2. Analyse und Entwurf im Zustandsraum
     Zeitdiskretisierung kontinuierlicher Strecken
     Zustandsdifferenzengleichung
     Stabilität - Definition und Kriterien
     Zustandsreglerentwurf durch Eigenwertvorgabe
     PI-Zustandsregler
     Zustandsbeobachter, Separationstheorem
     Strecken mit Totzeit
     Entwurf auf endliche Einstellzeit
     
  3. Analyse und Entwurf im Bildbereich der z-Transformation
    z-Transformation, Definition und Rechenregeln
     Beschreibung des Regelkreises im Bildbereich
     Stabilitätskriterien im Bildbereich
     Reglerentwurf mit dem Wurzelortskurvenverfahren
     Übertragung zeitkontinuierlicher Regler in zeitdiskrete Regler

Literatur:

  • Lunze, J.: Regelungstechnik 2, 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2005
  • Unbehauen, H.: Regelungstechnik, Band 2: Zustandsregelungen, digitale und nichtlineare Regelsysteme. 8. Auflage, Vieweg Verlag, Braunschweig 2000
  • Föllinger, O.: Lineare Abtastsysteme. 4. Auflage, R. Oldenbourg Verlag, München Wien 1990
  • Ogata, K.: Discrete-Time Control Systems. 2nd edition, Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1994
  • Ackermann, J.: Abtastregelung, Band I, Analyse und Synthese. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg 1988

 

Organisatiorische Angaben:

Mo. 14.00 - 17.15 Uhr, 14-tägig
Termine 2018: 22.10., 05.11., 19.11., 10.12.
Termine 2019: 07.01., 21.01., 04.02.
Rudolf Plank Hörsaal, Geb. 40.32