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Digitale Regelungen

Digitale Regelungen
Typ: Vorlesung Links:
Semester: Wintersemester 19/20
Ort:

Rudolf-Plank-Hörsaal (RPH) Geb. 40.32

Zeit:

Mo. 14:00 - 17:15 Uhr

Termine 2019: 21.10., 04.11., 18.11., 02.12., 16.12.2019

Termine 2020: 13.01., 27.01.2020

Beginn: 21.10.2019 - 27.01.2020
Dozent:

Prof. Dr.-Ing. Michael Knoop

SWS: 2 h
LVNr.: 2137309
Hinweis:

Sprache: deutsch

Prüfung

Die Klausur zur Vorlesung "Digitale Regelungen" (Prof. Dr.-Ing. Michael Knoop) findet am Mittwoch 19.02.2020, von 09:00 - 10:00 Uhr im Geb. 20.40 Fritz-Haller Hörsaal statt.

--> Anmeldeschluss: 12.02.2020

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

Veranstaltungsnr. der Prüfung: 8019023

Vorlesungsankündigung für das WS 19/20

Hier finden Sie die Vorlesungsankündigung für das Wintersemester 2019/2020.

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 2019: 21.10., 04.11., 18.11., 02.12., 16.12.2019
Termine 2020: 13.01., 27.01.2020
Rudolf Plank Hörsaal, Geb. 40.32