E032 – Systemtheorie / Regelungstechnik

Modul

Systemtheorie / Regelungstechnik
System Theory / Control Theory

Modulnummer

E032 [IT_15.3, EM_15.3]
Version: 2

Fakultät

Elektrotechnik

Niveau

Bachelor/Diplom

Dauer

1 Semester

Turnus

Wintersemester

Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Kristina Kelber
kristina.kelber(at)htw-dresden.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Kristina Kelber
kristina.kelber(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Systemtheorie"

Prof. Dr.-Ing. Tom Dimter
tom.dimter(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Regelungstechnik"

Lehrsprache(n)

ECTS-Credits

8.00 Credits
4.00 Credits in "Systemtheorie"
4.00 Credits in "Regelungstechnik"

Workload

240 Stunden
120 Stunden in "Systemtheorie"
120 Stunden in "Regelungstechnik"

Lehrveranstaltungen

6.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung)
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung) in "Systemtheorie"
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung) in "Regelungstechnik"

Selbststudienzeit

150.00 Stunden
173.00 Stunden Selbststudium - Systemtheorie
75.00 Stunden in "Regelungstechnik"

Prüfungsvorleistung(en)

Keine

Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 180 min | Wichtung: 100%
in "Systemtheorie"

Lehrform

Systemtheorie:

Vorlesungen ergänzt durch Rechenübungen

Regelungstechnik:

Vorlesung ergänzt durch Übung

Medienform

Systemtheorie:

Tafelbild, Übungsheft mit Formelsammlung, Folien, MATLAB-Demonstrationen

Regelungstechnik:

Tafelbild

Lehrinhalte/Gliederung

Systemtheorie:

Signale (Eigenschaften, Klassifizierung, Elementarsignale, Signaloperationen, Fourierreihe, Normierung),
Systemmodellierung und -klassifizierung,
Zeitkontinuierliche LTI-Systeme (DGL, Impulsantwort, Sprungantwort, Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder, Frequenzgang, PN-Plan, Bodediagramm),
MATLAB als Werkzeug zur Signal- und Systemanalyse,
Elektrisch-mechanische Analogien

Regelungstechnik:

Grundbegriffe der Automatisierungstechnik (Steuern, Regeln, Messen, Überwachen, Anwendungen),
Verhalten von Regelkreisgliedern (Grundstrukturen, mathematisches Modell, DGL, Bildbereich, Beispiel GM ),
Regelstrecken (Grundstrukturen, Kenngrößen, Regelbarkeit),
Regeleinrichtungen (Basisregler, Kombinationsregler, Sonderregler, Mehrpunktregler),
Standardregelkreis und Entwurf (Anforderungen, Führung, Störung, Reglerauswahl, Einstellregeln),
Stabilitätsuntersuchung und Qualität der Regelung (Hurwitz, Nyquist, Küpfmüller, Evans, Stellungs- und Geschwindigkeitsfehler)

Qualifikationsziele

Systemtheorie:

Die Studenten verfügen über theoretische Grundlagen und praktische Fähigkeiten zur Klassifizierung, Modellierung und Berechnung von determinierten Signalen und LTI-Systemen im Zeitbereich und Laplace-Bildbereich. Sie beherrschen die Laplace-Transformation als Werkzeug. Sie sind in der Lage, systemtheoretische Aufgabenstellungen zu analysieren und zu lösen und die Ergebnisse auf andere Problemstellungen zu übertragen.

Regelungstechnik:

Verhaltensbeschreibung mit DGL und Übertragungsfunktion, regelungstechnischer Signalflussplan für ausgewählte Anwendungen, verkoppelte lineare Übertragungsglieder, Analyse von typischen Regelstrecken mittels Nyquist, Beurteilung von Regelkreisen bezüglich Führung und Störung, Stabilitätsprüfung nach Hurwitz und Evans, Ermittlung günstiger Reglerparameter für typische Regelkreismodelle

Sozial- und Selbstkompetenzen

Systemtheorie:

Erkennen von fachübergreifenden Zusammenhängen der Systemtheorie, Arbeiten mit Matlab

Besondere Zulassungsvoraussetzung

Keine Angabe

Empfohlene Voraussetzungen

Mathematik 1 und 2

Fortsetzungsmöglichkeiten

Keine Angabe

Literatur

Systemtheorie:

T. Frey, M. Bossert: Signal- und Systemtheorie, Vieweg+Teubner, 2008.

Regelungstechnik:

J. Lunze: Automatisierungstechnik, Oldenburg, 2008.

Aktuelle Lehrressourcen

Systemtheorie:

werden im OPAL bereitgestellt

Regelungstechnik:

Tafelbild

Hinweise

Systemtheorie:

Ab Wintersemester 2013 werden die Prüfungsleistungen beider Veranstaltungen zu einer schriftlichen Modulprüfung mit 180' zusammengefasst.

Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL

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