Mehrgrößen-Zustandsregelung (MZR)5 ECTS

Lehrveranstaltungen:

• • Mehrgrößen-Zustandsregelung
    (Vorlesung, 2 SWS, Joachim Deutscher, Mo, 8:30 - 10:00, R4.11)
  • Übungen zu Mehrgrößen-Zustandsregelung
    (Übung, 2 SWS, Christian Harkort, Di, 12:15 - 13:45, R4.11)

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

Literatur:

Hippe, P.; Wurmthaler, Chr.: Zustandsregelung. Berlin: Springer, 1985.
G. Roppenecker: Zeitbereichsentwurf linearer Regelungen. München: Oldenbourg, 1990.
Föllinger, O.: Regelungstechnik. Heidelberg: Hüthig Buch Verlag, 1994.

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:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
2. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Automatisierungstechnik | Vertiefungsmodule Automatisierungstechnik | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Automatisierungstechnik | Vertiefungsmodule Automatisierungstechnik | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Automatisierungstechnik | Vertiefungsmodule Automatisierungstechnik | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
5. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
6. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
7. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die am 01. Oktober 2012 noch keine Wahlpflichtmodule begonnen haben) | 1 Regelungstechnik)
8. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
9. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Regelungstechnik | Mehrgrößen-Zustandsregelung)
10. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 1 Regelungstechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mehrgrößen-Zustandsregelung_ (Prüfungsnummer: 36301)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2012/2013, 1. Wdh.: SS 2013, 2. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Joachim Deutscher

Termin: 18.02.2014, 16:00 Uhr, Ort: K 1 TechFTermin: 23.09.2013Termin: 23.09.2013