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Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik
Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik

Angewandte Regelungstechnik



Lehrveranstaltung

Dozent: Dr.-Ing. Holger Schlegel
Art der Lehrveranstaltung: Vorlesung mit Übung
Umfang der Lehrveranstaltung: 2/1/0 (120 Arbeitsstunden, 4 ECTS)
Empfohlene Semesterlage: 5. Semester (Bachelorstudiengänge)
Bewertung: schriftliche Prüfung (120 min.)
Prüfungsvorleistung: keine
Benötigte Vorkenntnisse: Steuerungs- und Regelungstechnik
Empfohlene Literatur:
  • Jan Lunze, Regelungstechnik 1, ISBN 978-3-540-70791-2
  • Holger Lutz & Wolfgang Wendt, Taschenbuch der Regelungstechnik: mit MATLAB und Simulink, ISBN 978-3-808-556795

Zielstellung / Inhalte

In zunehmendem Maße werden Niveau und Effektivität im Maschinenbau von der Automatisierungstechnik geprägt. Sie beherrscht die Steuerung und Regelung von Maschinen und Anlagen, die Automatisierung ganzer Fertigungsabschnitte oder die Koordination flexibler Fertigungssysteme. Für den Umgang mit geregelten elektromechanischen, hydraulischen und pneumatischen Achsen ist die Angewandte Regelungstechnik ein unerlässliches Werkzeug. Es werden Kenntnisse zur Beschreibung von kontinuierlichen Systemen im Zeit- und Frequenzbereich vermittelt, sowie die Analogien der Darstellungen aufgezeigt. Den Kernpunkt der Lehrveranstaltung bildet die Zusammenschaltung einzelner Systeme (Messwert- und Stellgrößenaufbereitung, Sollwertgenerierung), bis hin zum praktischen Regelkreis. Weiterhin werden verschiedene Methoden des Reglerentwurfs vorgestellt. Die Identifikation von Regelstrecken und die Regelkreisüberwachung runden die Vorlesung ab.

Lernergebnisse

Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage:

  • komplexere Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu kombinieren bzw. zu analysieren (mittels Laplacetransformation) und mit z.B. Hurwitz- oder Nyquistkriterium auf Stabilität zu prüfen,
  • die Komponenten des praktischen Regelkreises nach den Forderungen der Anwendung und der Regelstrecke zu planen und zu berechnen,
  • Einstellregeln für Regelkreise entsprechend den Anforderungen auszuwählen und zu berechnen (u.a. Betragsoptimum, Symmetrisches Optimum),
  • Reglerentwurfsverfahren (z.B. im Bodediagramm, im Pol-/Nullstellen Plan) mit Berücksichtigung zusätzlicher Bedingungen anzuwenden,
  • weiterführende Identifikationsmethoden (Relay Feedback) anzuwenden und Regelkreisüberwachungen zu erklären.

Skript zur Lehrveranstaltung

Der Download der Arbeitsmaterialien zur Lehrveranstaltung erfolgt über OPAL.

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