Digitale Regelungssysteme

Digitale Regelungssysteme

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Inhalte der Veranstaltung

In Vorlesung und Übung werden Kenntnisse im Bereich der digitalen Regelungs- und Steuerungstechnik vermittelt. Dies umfasst die Behandlung grundlegender Unterschiede zwischen kontinuierlichen und diskreten Regelungssystemen sowie die Analyse und den Entwurf zeitdiskreter Regelungen mittels verschiedener Verfahren.

Thematische Schwerpunkte des ersten Teils der Vorlesung (Frequenzbereich)
Theoretische Grundlagen von Abtast-Regelungssystemen:
  • Zeitdiskrete Funktionen
  • Abtast-/Halteglied
  • z-Transformation
  • Faltungssumme
  • z-Übertragungsfunktion
  • Stabilität von Abtastsystemen
Entwurf von Regelungen für deterministische Störungen:
  • Diskrete PI-, PD- und PID-Regler
  • Parameteroptimierte Kompensations- und Deadbeat-Regler
Realisierungsaspekte Digitaler Regelungssysteme:
  • Quantisierungsfehler
  • Koeffizientenfehler
  • Der Windup-Effekt
Thematische Schwerpunkte des zweiten Teils der Vorlesung (Zeitbereich/Zustandsraum)
  • Zustandsdarstellung zeitdiskreter Systeme
  • Stabilität, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit
  • Transformation der Zustandsgleichungen
  • Zustandsregler, Polvorgabe, Entwurf auf endliche Einstellzeit
  • PI-Zustandsregelung
  • Diskrete Zustandsbeobachter, modifizierte Luenberger-Beobachter

Skript und Aufgabensammlung

Skript und Aufgabensammlung

Das Skript (6,00 €) und die Aufgabensammlung (6,00 €) sind in der ersten Vorlesungsstunde und anschließend im Sekretariat von Prof. Konigorski (S3|10/505) käuflich erhältlich.

Vorlesungs- und Übungsskripte aus SS2014, SS2013 und SS2012 können weiter verwendet werden. Die Änderungen in den Vorrechenübungen von DRS II können in Moodle heruntergeladen werden.

Organisatorisches

Vorlesung Beginn Ende Tag Uhrzeit Raum
Teil I Mo, 13. Apr. 2015 Mo, 01. Jun. 2015 Mo 9:50 – 11:30 S1|01/A5
    Mi 8:00 – 9:40 S1|01/A4
Teil II Mi, 03. Jun. 2015 Mi, 15. Jul. 2015 Mo 9:50 – 11:30 S1|01/A5
    Mi 8:00 – 9:40 S1|01/A4

Hinweis: Es gibt keine Überschneidung mit SDRT II, sodass diese Vorlesung parallel gehört werden kann!

Für die Vorlesung wurde ein MOODLE-Kurs eingerichtet. Dort sind die Audioaufzeichnungen der Vorlesung und die Materialien für die Übungen abrufbar.

Übungstermine und -inhalte, Übungsblätter

Übung Nr. Datum Zeit Raum Inhalt Übungs-
blätter
Folien / MATLAB
Teil I 1 Montag, 27.04.2015 09:50 S1|01/A5 Einführung,
Abtast-Halte-Glied,
z-Transformation.
Blatt 1 Übung 1
  2 Mittwoch, 06.05.2015 08:00 S1|01/A4 z-Übertragungsfunktion, diskrete Approximationen, Abtasttheorem, Frequenzgang Blatt 2 Übung 2
MATLAB
  3 Montag, 18.05.2015 09:50 S1|01/A5 Standard-Regelkreis, Stabilität,
Wurzelortskurve
Blatt 3 Übung 3
MATLAB
  4 Montag, 01.06.2015 09:50 S1|01/A5 Kompensationsregler, Deadbeat-Regler Blatt 4 Übung 4
MATLAB
   Montag, 13.07.2015 09:50 S1|01/A4 Allg. Fragestunde zu DRS I
Alte Klausur DRS I vorrechnen
Klausur DRS I SS 2014  
Teil II 5 Mittwoch, 10.06.2015 08:00 S1|01/A4 Einführung diskrete Zustandsraumdarstellung, Normalformen Blatt 5 Übung 5
MATLAB
  6 Mittwoch, 17.06.2015 08:00 S1|01/A4 Diskretisierung, Deadbeat-Regler Blatt 6 Übung 6
MATLAB
  7 Montag, 29.06.2015 09:50 S1|01/A5 Polvorgabe Blatt 7 Übung 7
MATLAB
  8 Montag, 06.07.2015 09:50 S1|01/A5 Beobachter Blatt 8 Übung 8
MATLAB
   Mittwoch, 15.07.2015 08:00 S1|01/A4 Allg. Fragestunde zu DRS II
Alte Klausur DRS II vorrechnen
Klausur DRS II SS 2014  

Die angegebenen Übungstermine verstehen sich als VORLÄUFIGE Termine. Sollten sich Änderungen ergeben, werden diese in der Vorlesung und auf dieser Seite unter „Aktuelles“ angekündigt.

Prüfung WS 2014/2015

Prüfungsform (schriftl./mündl.): mündlich
Termin: 1.4.2015 und 2.4.2015 (Konkrete Uhrzeit im Sekretariat S3|10/505 festlegen!)
Ort: S3|10/504
Anmeldung:
TUCaN und in der Liste im Sekretariat (Raum S3|10/505)
erlaubte Hilfsmittel für die mündliche Prüfung: keine
erlaubte Hilfsmittel für die schriftliche Prüfung:
  • Taschenrechner (nicht programmierbar, max. 2-zeiliges Display)
  • Zeichengeräte (kein Bleistift, kein roter Stift)
  • Jeweils 2 DIN-A4 Blätter einseitig oder 1 Blatt beidseitig handbeschrieben, nicht kopiert.
    (Das heißt für Teil 1 zwei Seiten und für Teil 2 zwei Seiten.)
Sprechstunde Bei Bedarf bitte einen Termin mit Ingmar Gundlach vereinbaren.