Mehrgrößen-Zustandsregelung (MZR)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Multivariable State Feedback Control)
(Prüfungsordnungsmodul: Mehrgrößen-Zustandsregelung)

Lehrveranstaltungen:

• • Mehrgrößen-Zustandsregelung
    (Vorlesung, 2 SWS, Joachim Deutscher, Di, 8:30 - 10:00, R4.11)
  • Übungen zu Mehrgrößen-Zustandsregelung
    (Übung, 2 SWS, Jan-Erik Moseberg, Mi, 8:15 - 9:45, R4.11)

Empfohlene Voraussetzungen:

• Grundlegende Kenntnisse zu Modellbildung, Analyse und Entwurf linearer Eingrößensysteme im Zustandsraum

Inhalt:

Inhaltsbeschreibung:
Diese Vorlesung soll einen Überblick über Verfahren zum Entwurf von Zustandsregelung im Zeitbereich geben. Dabei soll geklärt werden, welche weiteren Synthesemöglichkeiten bei der Rückführung des gesamten Zustandsvektors im Vergleich zur klassischen PID-Regelung genutzt werden können. Die vorgestellten Methoden werden für Mehrgrößensysteme formuliert, um einen Einblick in die bei solchen Systemen auftretenden Regelungsprobleme zu erhalten. Vorlesungsbegleitend wird die Anwendung der theoretischen Verfahren jeweils anhand einfacher technischer Beispielsysteme verdeutlicht.
Inhaltsübersicht:
1. Stabilisierung linearer Systeme im Zustandsraum
Kriterien für Stabilisierbarkeit, allgemeine Lösung des Polvorgabeproblems mittels Vollständiger Modaler Synthese
2. Entwurf von Zustandsregelungen auf Führungsverhalten
Kriterien für stabile Entkoppelbarkeit, stationäre und dynamische Führungsentkopplung, Flachheitsbasierter Steuerungssentwurf für die Trajektorienfolge und Stabilisierung der Folgebewegung
3. Entwurf von Zustandsregelungen auf Störverhalten
Störgrößenaufschaltung für messbare und nicht messbare Störungen, Störgrößenausregelung mittels Mehrgrößen-PI-Regler
4. Entwurf dynamischer Ausgangsrückführungen im Zustandsraum
Beobachter voller Ordnung, reduzierte Beobachter, Separationsprinzip

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• können die Vorlesungsinhalte sachgerecht auf gegebene Systeme anwenden und eigenständig auf verwandte Problemstellungen übertragen.

• können die Methoden zur Regelung von Mehrgrößensystemen auf Basis des erworbenen Wissens selbständig weiter vertiefen und neue Ideen zur Lösung wissenschaftlicher und beruflicher Probleme entwickeln.

Literatur:

Hippe, P.; Wurmthaler, Chr.: Zustandsregelung. Berlin: Springer, 1985.
G. Roppenecker: Zeitbereichsentwurf linearer Regelungen. München: Oldenbourg, 1990.
Föllinger, O.: Regelungstechnik. Berlin: VDE Verlag, 2013.

Organisatorisches:

Vorlesung "Regelungstechnik A" und "Regelungstechnik B"
Findet ab WS 04/05 nur noch im Wintersemester statt
Erlaubte Hilfsmittel bei Prüfungen: Vorlesungsmitschrift + eigene Zusammenfassung

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Mehrgrößen-Zustandsregelung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mehrgrößen-Zustandsregelung_ (Prüfungsnummer: 36301)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014, 2. Wdh.: WS 2014/2015

1. Prüfer:

Joachim Deutscher

Termin: 18.02.2014, 16:00 Uhr, Ort: K 1 TechF
Termin: 10.02.2015, 10:30 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 28.07.2015, 14:00 Uhr, Ort: K 1 TechF