Modulhandbuch

Mechatronik und Robotik (MMR)

Regelungssysteme

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Grundlagen Regelungstechnik
  • Signal- und Systemtheorie
Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls...

  • kennen die Studierenden die wichtigsten parametrische und nichtparametrische linearen Modelle zur Beschreibung dynamischer Systeme im Zeit- und Frequenzbereich. 
  • kennen die Studierenden die wesentlichen Vorgehensweisen und die unterschiedlichen Methoden der theoretischen und experimentellen Modellbildung.
  • können die Studierenden grundlegende physikalische Prinzipien anwenden, um mathematische Modelle für grundlegende mechanische, elektrische und mechatronische Systeme herzuleiten.
  • kennen die Studierenden die Vorgehensweise wie mathematische Modelle zur Simulation dynamischer Systeme mittels der Software MATLAB (Simulink) eingesetzt werden können.
  • kennen die Studierenden Verfahren zur Identifikation von Regelstreckenparametern und -strukturen.
  • kennen die Studierenden die wichtigsten Methoden zur Stabilitätsanalyse nichtlinearer Systeme.
  • kennen die Studierenden wichtige nichtlineare Reglerentwurfsverfahren im Zustandsraum und können diese anwenden.
  • kennen die Studierenden wichtige Regler-Adaptionsstrukturen im Kontext einer zweiten Rückführung.
  • kennen die Studierenden Vor- und Nachteile dieser zweiten Rückführung bezüglich der Stabilität einer Regelung.
  • können die Studierenden adaptive Regelalgorithmen anwenden.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 180
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Nichtlineare und adaptive Regelungssysteme: M, Zustandsraummethoden: K90

Leistungspunkte Noten

6 CP. Die Modulnote entspricht der Note der gemeinsamen mündlichen Prüfung.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Jörg Fischer

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes 2. Semester
Verwendbarkeit

Master-Studiengang MMR

Veranstaltungen

Nichtlineare und adaptive Regelungssysteme

Art Vorlesung
Nr. EMI2241
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die nichtlineare Regelungstheorie
  • Ruhelagen und Stabilitätstheorie von Ljapunow
  • Analyse und Synthese von nichtlinearen Regelungen in der Zustandsebene
  • Nichtlineare Regelungsnormalform
  • Einführung in die Parameteradaption in Reglern: Definitionen und Beispiele Strukturen adaptiver Regelungssysteme Identifikation, Entscheidungsprozeß und Modifikation Verfahren der gesteuerten Adaption Verfahren der geregelten Adaption mit und ohne Vergleichsmodell

 

Literatur

Fölliner, O., Nichtlineare Regelungen II, 3. Auflage, München, Wien, Oldenburg Verlag, 1980

Adamy, J., Nichtlineare Systeme und Regelungen, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2014

Unbehauen, R., Regelungstechnik III, 7. Auflage, Vieweg+Teubner Verlag, 2011

 

Zustandsraummethoden

Art Vorlesung
Nr. EMI2218
SWS 2.0
Lerninhalt

Einführung in die Zustandsraumdarstellung dynamischer Systeme:

  • Normalformen von Zustandsgleichungen
  • Allgemeine Lösung der zeitkontinuierlichen Zustandsgleichungen eines linearen, zeitinvarianten Systems
  • Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit
  • Entwurf von zeitkontinuierlichen Zustandsreglern
  • Entwurf von zeitkontinuierlichen Zustandsbeobachtern
  • Entwurf von zeitdiskreten Zustandsreglern und -beobachtern
Literatur

Föllinger, O., Regelungstechnik, 11. Auflage, Berlin, Offenbach, VDE Verlag, 2013
Lunze, J., Regelungstechnik 2, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2014
Föllinger, O., Lineare Abtastsysteme, 4. Auflage, München, Wien, Oldenbourg Verlag, 1990