325.019 Zustandsregelung von Mehrgrößensystemen
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022S, VU, 2.0h, 2.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 2.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

  • Zustandsraummodelle für Mehrgrößensysteme geeignet zu formulieren und zu analysieren.
  • nichtlineare Mehrgrößensysteme zu linearisieren.
  • das Mehrgrößensystem hinsichtlich Steuerbarkeit/Beobachtbarkeit zu untersuchen und in Regelungsnormalform zu transformieren.
  • lineare Regelsysteme mit Hilfe der Methode der Polvorgabe zu entwerfen.
  • eine vollständige oder teilweise Entkopplung des Mehrgrößenregelungssystems durchzuführen.
  • eine nichtlineare Regelung bzw. Vorsteuerung mittels exakter Linearisierung auszulegen.
  • optimierungsbasierte Regelungsentwürfe durchzuführen.

Zentrale Kommunikationsplattform ist der TUWEL-Kurs inklusive dessen Nachrichtenforum. Bitte verfolgen Sie diese stetig.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Zustandsraum-Modelle für MIMO Systeme,
  • Linearisierung,
  • Zustandssteuerbarkeit und Zustandsbeobachtbarkeit,
  • Entwurf linearer MIMO Regelsysteme mit Hilfe der Methode der Polvorgabe,
  • Entkopplung,
  • Exakte Linearisierung und Entwurf von nichtlinearen Vorsteuerungen,
  • Optimale Regelung.

Die VU wird durch umfangreiche Beispiele unterstützt, die als komplette MATLAB/Simulink-Pakete für die Studierenden verfügbar sind (z.B. ESP-Regelung, Dämpfung von Torsionsschwingungen, Mehrtanksystem). Durch den umfassenden Einsatz von MATLAB/Simulink sollen die Teilnehmer in die Lage versetzt werden, komplexe Mehrgrößenregelsysteme auszulegen und in der Simulation zu testen.

Methoden

Die LVA ist interaktiv gestaltet. In den Vorlesungsteilen werden die theoretischen Grundagen erarbeitet und das so  vermittelte Wissen zusätzlich durch praxisrelevante Problemstellungen sehr anschaulich untermauert. In zahlreichen Übungsbeispielen wird die Anwendung der zuvor theoretisch vermittelten Inhalte durch Rechen- und Simulationsbeispiele verdeutlicht.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Weitere Informationen

Die erste Einheit findet am Mittwoch 02.03. 16:00-18:00 im GM 3 Vortmann Hörsaal - VT statt (siehe TUWEL) .

Die Lehrveranstaltung wird grundsätzlich in Präsenz abgehalten. Sollte die Situation es jedoch erfordern, wird auf ein Onlineformat gewechselt.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.16:00 - 18:0002.03.2022GM 3 Vortmann Hörsaal - VT Vorlesung bzw. Übung
Mi.16:00 - 18:0009.03.2022GM 3 Vortmann Hörsaal - VT Vorlesung bzw. Übung
Mi.16:00 - 18:0016.03.2022 - 29.06.2022Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Zustandsregelung von Mehrgrößensystemen - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.02.03.202216:00 - 18:00GM 3 Vortmann Hörsaal - VT Vorlesung bzw. Übung
Mi.09.03.202216:00 - 18:00GM 3 Vortmann Hörsaal - VT Vorlesung bzw. Übung
Mi.16.03.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.23.03.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.30.03.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.06.04.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.27.04.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.04.05.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.11.05.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.18.05.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.25.05.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.01.06.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.08.06.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.15.06.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.22.06.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung
Mi.29.06.202216:00 - 18:00Seminarraum BA 02A Vorlesung bzw. Übung

Leistungsnachweis

  • schriftlicher Test (50%)
  • Laborübung inkl. Protokoll & Abgabegespräch (50%)

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Mi.16:00 - 19:0028.09.2022Seminarraum BA 08B - MB schriftlich15.06.2022 20:00 - 27.09.2022 12:00in TISSErsatztest

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
02.02.2022 00:00 17.05.2022 00:00 17.05.2022 00:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 473 Verfahrenstechnik
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist erhältlich. Institut für Mechanik und Mechatronik, E 325, Abteilung für Regelungstechnik und Prozessautomatisierung Preis: EUR 13.-

Empfohlenes Buch: Jan Lunze, Regelungstechnik 2: Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung

Vorkenntnisse

Die Studierenden sollten ein Grundwissen über Zustandsregelung von Eingrößenregelungssystemen besitzen, wie es z.B. in den LVAs "Prozessregelung", LVA-Nr. 325.001 oder "Feedback Control", LVA-Nr. 325.055 behandelt wird.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Sprache

Deutsch