Credits: 5
Verantwortliche: Prof. Dr.-Ing. Jelali, Prof. Dr.-Ing. Müller
Dozenten: Prof. Dr.-Ing. Jelali, M.Sc. Fabian Witsch
Modulziele: Die Studierenden erwerben theoretische und praktische Kenntnisse über Aufbau, Ziele, Funktionen und Methoden der Regelung und Automatisierung technischer Produkte, Anlagen, Energie- und Maschinensysteme.
Sie können das Verhalten technischer Systeme im Zeitbereich, im Frequenzbereich und durch Zustandsmodelle beschreiben und sind in der Lage, Eigenschaften von linearen Systemen, wie Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit, zu analysieren und bei gegebenen Systemen zu überprüfen. Sie verfügen über die Fähigkeit, Regler in Abhängigkeit des Streckentyps und der verfügbaren Informationen auszuwählen und zu entwerfen.
Die Studierenden verstehen die Grundlagen von digitalen Steuerungssystemen und sind in der Lage, einfache Steuerungsaufgaben zu lösen und in einer SPS zu implementieren.
Modulinhalte:
  • Ziele und Funktionen der Regelungs- und Automatisierungstechnik
    • Ziele und Grundstrukturen
    • Anwendungsbeispiele
    • Funktionen
  • Beschreibung des dynamischen Verhaltens komplexer Systeme
    • Differentialgleichungen
    • Laplace-Transformation
    • Übertragungsfunktion und Blockschaltalgebra
    • Frequenzgang
    • Übertragungsglieder (PT1, PT2, Tt, I, IT1, D, DT1, usw.)
    • Zustandsmodell (linear, nichtlinear)
  • Analyse linearer Systeme
    • Kausalität
    • Linearität und Linearisierung
    • Stabilität
    • Steuer- und Beobachtbarkeit
    • Führungs- und Störverhalten
  • Entwurf von Regelungen
    • PID-Regler
    • Störgrößenaufschaltung
    • Kaskadenregelung
    • Internal Model Control
  • Grundlagen der digitalen Steuerungstechnik
    • Klassifizierung von Steuerungen
    • Verbindungsprogrammierte Steuerungen (VPS)
    • Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
    • Entwurf von Verknüpfungssteuerungen
    • Entwurf von Ablaufsteuerungen
  • Prozessleitsysteme
    • Funktion, Aufbau und Entwicklungstrends
    • Komponenten und Strukturen
    • Kommunikationsnetzwerke (Feldbussysteme)
    • Echtzeitsysteme
Lehrmethoden/-formen: Seminar, Praktikum
Leistungsnachweis: Klausur, Praktikum
Voraussetzungen: Modul „Mess- und Regelungstechnik“, Semester B3
Workload:(30 Std./Credit) 150 Std./5 Credits
Seminar 45 Std.
Praktikum 15 Std.
Vor- und Nachbereitung 90 Std.
Empfohlene Einordnung: Semester B5
Empfohlene Literatur:
  • Tröster F. (2005): Steuerungs- und Regelungstechnik für Ingenieure. Oldenbourg Verlag.
  • Lunze J. (2003): Automatisierungstechnik. Oldenbourg Verlag.
  • Litz L. (2005): Grundlagen der Automatisierungstechnik. Oldenbourg Verlag.
ILIAS-Link: Jelali – Regelungs- und Automatisierungstechnik