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Lehrveranstaltungen

AG Prof. Dr.-Ing. Michels

Diese Vorlesung verfolgt zwei Ziele: Zum einen sollen die Grundlagen für alle weiteren regelungstechnischen Vorlesungen gelegt werden, zum anderen sollen die Zuhörer aber auch in die Lage versetzt werden, einfache regelungstechnische Probleme für Eingrößensysteme zu analysieren und entsprechende Regler zu entwerfen. Von daher beschäftigt sich diese Vorlesung zunächst mit den Grundlagen der Systemanalyse, also Blockschaltbildern, Bode-Diagrammen, Ortskurven und dem Nyquist-Kriterium zur Stabilitätsanalyse. Im zweiten Abschnitt der Vorlesung werden dann verschiedene einfache Regler vorgestellt und für beispielhafte Strecken deren Entwurf durchgeführt.

In diesem Praktikum soll der Stoff aus der Vorlesung „Grundlagen der Regelungstechnik“ vertieft werden. Inhalt ist sowohl der hardwaretechnische Aufbau von dynamischen Übertragungsgliedern als auch der Entwurf von PID-Reglern anhand der Methoden aus der Vorlesung. Das Praktikum besteht aus 6 betreuten Laborversuchen, die jeweils an einem 3-stündigen Termin im Institut durchgeführt werden. Für jeden Versuch existiert ein Skript, das zur Vorbereitung durchzuarbeiten ist. Die Sprache ist Deutsch.

In diesem Praktikum soll der Stoff aus der Vorlesung „Regelungstheorie I/Control Theory I“ vertieft werden. Inhalt ist der Entwurf von Zustandsreglern und Beobachtern anhand der Methoden aus der Vorlesung. Das Praktikum besteht aus 5 betreuten Laborversuchen, die jeweils an einem 3-stündigen Termin im Institut durchgeführt werden. Für jeden Versuch existiert ein Skript, das zur Vorbereitung durchzuarbeiten ist. Die Sprache ist Deutsch oder Englisch, je nach Zusammensetzung der Gruppe. Die Skripte liegen in beiden Sprachen vor.

Diese Vorlesung beinhaltet die Einführung in die Zustandsdarstellung und Zustandsregelung zur Behandlung von Mehrgrößen-Systemen. Erläutert werden zunächst das Prinzip der Zustandsdarstellung mit ihren verschieden Normalformen sowie Begriffe wie Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Anschließend wird das Konzept einer Zustandsregelung behandelt, wobei auch auf die stationäre Genauigkeit und Beobachter eingegangen wird. Abschließend werden drei Entwurfsverfahren vorgestellt, und zwar das Polvorgabeverfahren, der LQR-Entwurf sowie die Entkopplung nach Falb-Wolovitch.

Abschließend zur Vorlesung Regelungstheorie I werden in dieser Vorlesung zunächst die Nullstellen von Systemen behandelt. Danach werden die Normen von Signalen und Systemen eingeführt, um dann anschließend mit dem Großteil der Vorlesung auf die Philosophie und den Entwurf von normoptimalen Regelungen einzugehen (H2 und H-Unendlich).

Diese Vorlesung behandelt vorrangig die Exakte Linearisierung und die µ-Synthese. Unterrangig wird auch Ein-Ausgangssteuerbarkeit behandelt. Die Studenten sollen darüber hinaus Internal Model Control, Modellprädiktive Regelung, Flachheitsbasierte Regelung, Passivitätsbasierte Regelung und andere Themen in Seminarform erarbeiten. Dies soll die Studenten ertüchtigen, Regelungsprobleme aus einem breiteren Spektrum von Verfahren angehen zu können. Es wurden dabei explizit Verfahren ausgewählt, die in der Forschung aktuell einen hohen Stellenwert besitzen, industriell aber noch kaum eine Rolle spielen.

 

Diese Vorlesung stellt eine Einführung in die Eigenschaften und Behandlung von nichtlinearen Systemen dar. Zunächst werden anhand von Regelkreisen mit Schaltern die Besonderheiten von nichtlinearen Systemen gegenüber linearen Systemen erläutert. Anschließend erfolgt eine Diskussion des Stabilitätsbegriffs für nichtlineare Systeme, gefolgt von einer Darstellung einiger Methoden zu ihrer Analyse, nämlich der direkten Methode von Ljapunov, der Methode der Beschreibungsfunktion, des Kreiskriteriums sowie der Hyperstabilitätstheorie. Abschließend werden Methoden des Reglerentwurfs behandelt, nämlich der Sliding-Mode-Regler sowie das Gain Scheduling.

 

Diese Vorlesung besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil, der in etwa die Hälfte der Vorlesung umfasst, werden diskrete Systeme behandelt. Die Zeitdiskretisierung kontinuierlicher Prozesse wird notwendig, sobald man die Regelung in einem Mikroprozessor mit nicht zu vernachlässigenden Abtastzeiten realisiert. Im zweiten Teil der Vorlesung wird eine kurze Einführung in das Konzept und die theoretischen Grundlagen von adaptiven Reglern gegeben. Im dritten Teil werden dann Fuzzy-Regler und Neuronale Netze behandelt.

Aktualisiert von: Redaktion