151-0590-00L Regelungstechnik II
| Semester | Frühjahrssemester 2022 |
| Dozierende | L. Guzzella |
| Periodizität | jährlich wiederkehrende Veranstaltung |
| Lehrsprache | Deutsch |
Lehrveranstaltungen
| Nummer | Titel | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||
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| 151-0590-00 V | Regelungstechnik II Vorlesung im HG F 7 mit Videoübertragung ins HG F 5. | 2 Std. |
| L. Guzzella | |||||||||||||||||||||
| 151-0590-00 U | Regelungstechnik II Die Übungen beginnen in der zweiten Semesterwoche. Zusätzlich wird das Study Center angeboten: Montag 18-20 ab der 3. Semesterwoche im HG D 1.1 wo die Möglichkeit des betreuten Lernens angeboten wird. Im Study Center können Studierende Vorlesungsstoff vor- oder nachbereiten und Übungen lösen. | 2 Std. |
| L. Guzzella |
Katalogdaten
| Kurzbeschreibung | SISO-Regelung: Reglerauslegung (PID, Kaskaden, Prädiktoren, numerische Methoden), Kompensation von Nichtlinearitäten, Reglerrealisierung. MIMO-Regelung: Auslegung von Reglern mit Zustandsrückführung, Zustandsbeobachtern und beobachterbasierten Reglern im Zeitbereich, insbesondere LQR und LQG Ansätze. Robustheitsanalyse und Ansätze zur Robustheitssteigerung. Reglerentwurf im Frequenzbereich. |
| Lernziel | Teil I: Die Studierenden sind in der Lage, leistungsfähige SISO Regler zu entwerfen und zu implementieren und die wichtigsten Nichtlinearitäten zu kompensieren. Teil II: Die Studierenden verstehen den Übergang von SISO zu MIMO Regelsystemen und beherrschen die wichtigsten Analyse- und Syntheseverfahren für MIMO Regelkreise. |
| Inhalt | Teil I: Leistungsfähigere Auslegungsmethoden für SISO Regler (PID, Kaskaden, Prädiktoren, numerische Verfahren). Kompensation der wichtigsten Nichtlinearitäten. Reglerrealisierung mit analogen und digitalen Elementen. Teil II: Erweiterung der SISO Grundideen (Zeit- und Frequenzbereich, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Eigenwerte, Pole, Nullstellen, Frequenzgänge, etc.) auf MIMO Systeme. Entwurf von Reglern im Zeitbereich mit Zustandsrückführung, insbesondere LQR-Ansätze. Entwurf von Zustandsbeobachtern und beobachterbasierte Regler mit Ausgangsrückführung, insbesondere LQG-Ansätze. Analyse der Robustheit vom MIMO Regelkreisen und Ansätze zur Robustheitssteigerung. Ausblick auf Entwurf von Reglern im Frequenzbereich. Vertiefung des Stoffs anhand diverser Fallstudien. |
| Skript | Skript zu Regelungstechnik II. Teile aus Analysis and Synthesis of Single-Input Single-Output Control Systems, Lino Guzzella, vdf Hochschulverlag. Zusätzlich werden die Folien der Vorlesung online gestellt. |
| Literatur | - Analysis and Synthesis of Single-Input Single-Output Control Systems, Lino Guzzella, vdf Hochschulverlag. - S. Skogestad and I. Postlethwaite. Multivariable Feedback Control, Analysis and design, 2nd ed. John Wiley and Sons. - K. Zhou with J. C. Doyle. Essentials of Robust Control. Prentice Hall. - Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers Karl J. Åström and Richard M. Murray |
| Voraussetzungen / Besonderes | Kenntnisse der klassischen Steuerungstheorie (z.B. aus dem Kurs "151-0591-00 - Regelungstechnik I"). |
Leistungskontrolle
| Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird) | |
Leistungskontrolle als Semesterkurs | |
| ECTS Kreditpunkte | 4 KP |
| Prüfende | L. Guzzella |
| Form | Sessionsprüfung |
| Prüfungssprache | Deutsch |
| Repetition | Die Leistungskontrolle wird nur in der Session nach der Lerneinheit angeboten. Die Repetition ist nur nach erneuter Belegung möglich. |
| Prüfungsmodus | schriftlich 135 Minuten |
| Zusatzinformation zum Prüfungsmodus | Eine Mischung aus "multiple-choice" und "open-end" Aufgaben. Zeitaufteilung der Prüfung: Zuerst 15 Minuten Zeit zum Durchlesen, ohne etwas zu schreiben oder Notizen zu machen, danach 120 Minuten Zeit die Prüfung schriftlich zu lösen. |
| Hilfsmittel schriftlich | Kein Taschenrechner. Zusammenfassung im Umfang von maximal 20 A4 Blättern (total 40 Seiten A4) |
| Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan. | |
Lernmaterialien
| Hauptlink | Regelungstechnik 2 Website |
| Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt. | |
Gruppen
| Keine Informationen zu Gruppen vorhanden. |
Einschränkungen
| Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden. |
Angeboten in
| Studiengang | Bereich | Typ | |
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| Maschineningenieurwissenschaften Bachelor | Wahlfächer | W |  |