Modul Regelungstechnik I

Code:	101270
Modul:	Regelungstechnik I
Module title:	Automatic Control I (Basic Course)
Version:	1.0 (11/2006)
letzte Änderung:	26.01.2023
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr.-Ing. Kästner, Wolfgang w.kaestner@hszg.de

angeboten im Studiengang:	Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2014

Modul läuft im:	SoSe (Sommersemester)
Niveaustufe:	Bachelor/Diplom
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Pflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

Workload* in

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*	Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**	eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h	Angabe gesamt
	83

Lehr- und Lernformen:	Die Vermittlung des Fachwissens erfolgt in Form von Vorlesungen. Zur Vertiefung des Wissens dienen begleitende Seminare/Übungen und Praktikum (5 Versuche).

Hinweise:

Durchführung eines Praktikums bestehend aus 5 Versuchen (davon 4 Laborpraktika und 1 Simulationspraktikum) in Gruppen zu 15 Personen



Prüfung(en)
Prüfungen	Prüfungsleistung als Klausur (PK)	180 min	80.0%
	Prüfungsleistung als Laborarbeit (PL)	-	20.0%

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Lerninhalt:

- Grundbegriffe der Regelungstechnik Begriffsbestimmungen zur Regelungstechnik, Eigenschaften linearer analog – kontinuierlicher Übertragungsglieder, Übertragungsdifferential-gleichung, Übertragungsfunktion, Darstellung im Zustandsraum - Beschreibung linearer Systeme mit Hilfe der Laplace – Transformation Rechenmethoden der Laplace – Transformation, Elementarübertragungsglieder, Übergangsfunktion, Gewichtsfunktion, Parameterbestimmung mit der Übergangsfunktion, Anwendung von Differenzen-gleichungen - Beschreibung linearer Systeme mit Hilfe der Fourier – Transformation Rechenmethoden der Fourier – Transformation, Frequenzgang, Logarithmische Frequenz – Kenn-linien (Bode - Diagramme), Parameterermittlung mit Logarithmischen Frequenz - Kennlinien - Berechnung von Regelkreisen (Stabilität) Stabilität von Regelkreisen, Hurwitz – Kriterium, Nyquist – Kriterium - Entwurf von Reglern für einschleifige Regelkreise Regelgüte und Gütekriterien, Einstellregel nach Ziegler/Nichols, Betragsoptimum, Symmetrisches Optimum, Einstellregel nach Naslin, Realisierung von PID - Reglern - Einführung in die digitale Regelung Mathematische Beschreibung von Abtastsystemen im Zeitbereich und durch Funktionaltransformation (Diskrete Laplace – Transformation, Fourier - Transformation), Quasikontinuierliche Einstellung digitaler Regler, Einstellregel nach Takahashi - Chan - Auslander - Nichtlineare Regelung Typische Nichtlinearitäten, Beschreibungsfunktion, Kritische Ortskurve, Dimensionierung von Regel-kreisen mit Nichtlinearitäten

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Die Studierenden analysieren einen physikalisch-technologischen Prozess und entwerfen ein regelungstechnisches Modell. Sie definieren die Regelungsaufgabe, wählen geeignete Regler aus und berechnen deren Parameter. Sie beurteilen die Stabilität und Güte des Regelkreises durch geeignete Simulationen im Zeit- und Frequenzbereich und vergleichen Lösungsvarianten.
Fachübergreifende Kompetenzen:	Die Studierenden generalisieren die Problemstellung, generieren individuell und im Team Problemlösungsstrategien und setzen diese um. Sie nutzen dazu system¬theoretische Ansätze. Sie beurteilen ihre analytischen und simulativen Ergebnisse und präsentieren die Ergebnisse.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	Ingenieurmathematik I, II Physik Signale und Systeme
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:	Grundlagen Elektrotechnik

Literatur:

DIN IEC 60050-351 Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch - Teil 351 Leittechnik DIN IEC 60027-6 Letter symbols - Control technology Proske: Lehrbriefe Regelungstechnik, Hochschule Zittau/Görlitz Lutz / Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Harry Deutsch, 2019 Steffenhagen: Kleine Formelsammlung Regelungstechnik, Hanser, 2010 Jaschek / Voos: Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, 2010 Beier / Wurl: Regelungstechnik, Hanser Verlag, 2015 Kahlert: Crashkurs Regelungstechnik, Hanser Verlag, 2019 Philippsen: Einstieg in die Regelungstechnik, Hanser Verlag, 2019 Mann/Schiffelgen/Froriep: Einführung in die Regelungstechnik, Hanser Verlag, 2018 Braun: Digitale Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, 1997 Schlüter: Digitale Regelungstechnik–interaktiv, Fachbuch Leipzig, 2000