Table Of ContentRegelungstechnik
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Prof. Dr.-Ing. Oliver Nelles
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Erstellt am 19. Januar 2018 Prof. Dr.-Ing.
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Oliver Nelles
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Mein beruflicher Werdegang
1969 Geboren in Frankfurt/M
1988 Abitur
1993 Dipl.-Ing. Elektrotechnik (Regelungstechnik) an der TU Darmstadt
1999 Dr.-Ing. (Automatisierungstechnik) an der TU Darmstadt
Thema: Identifikation nichtlinearer Systeme mit neuronalen Netzen
1999 – 2000 Postdoktorand am Mechanical Engineering Dept. an der UC Berkeley
2000 – 2001 Projektleiter bei Siemens Automobiltechnik in Regensburg
2001 – 2004 Gruppenleiter bei Siemens VDO Automotive in Regenburg
Bereich: Elektronische Getriebesteuerungen, Funktionsentwicklung
2004 – ... Professor für Mess- und Regelungstechnik, Mechatronische Systeme,
Fachbereich Maschinenbau, Universität Siegen
Paul-Bonatz-Str. 9–11 ● Raum PB-A 248, 249 ● Sekretariat: Tel.: 0271 / 740 - 4630 ●
Tel.: 0271 / 740 - 4045 ● E-mail: [email protected]
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Lehrangebote
• Regelungstechnik (WS, 5 CP) 5. Sem. B.Sc.
• Signalverarbeitung (SS, 5 CP) 2. Sem. M.Sc.
• 2 Versuche Messtechniklabor 4. Sem B.Sc.
• 2 Versuche Maschinenlabor 5. Sem B.Sc.
• Digitale Regelung (SS, 3 CP) B.Sc. und M.Sc.
• Systemidentifikation (SS, 3 CP) B.Sc. und M.Sc.
• Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme (WS, 3 CP) M.Sc.
• Sensorics (SS, 5 CP) 2. Sem. M.Sc. Mechatronics
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Inhaltsverzeichnis RT
1. Einführung in die 10. Einfache lineare Regler
Regelungstechnik
11. Reglerentwurf mittels
2. Modellierung linearer Optimierung oder Einstellregeln
dynamischer Systeme
12. Reglerentwurf mittels
3. Linearisierung Kompensation
nichtlinearer Systeme
13. Wurzelortskurve (WOK)
4. Laplace-Transformation
14. *Reglerentwurf im Frequenzbereich
5. Übertragungsfunktion
15. Vertiefungen und Erweiterungen
6. Frequenzgang und Ortskurve
16. Nichtlineare Regelung
7. Wichtige dynamische Systeme
17. *Digitale Regelung
8. Stabilität linearer Systeme
9. Quantitative Stabilitätskriterien
* = wird in der Vorlesung nicht behandelt,
und ist auch kein Klausurstoff.
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dy(t)
Inhalt Kapitel 1
y(t) y˙(t) =
Änderungsrate von :
dt
Was ist ein dynamisches System?
Statisch: Dynamisch:
K = 3 K = 3, T = 5sec
y(t) y(t)
u(t) u(t)
3 3
1 1
2 2
0.5 0.5
1 1
0 0
0 0
t t t t
-10 0 10 20 30 -10 0 10 20 30 -10 0 10 20 30 -10 0 10 20 30
u(t) y(t) u(t) y(t)
System System
• Algebraischer Zusammenhang: Funktion • Differentialgleichung (DGL)
• Im linearen Fall: • Im linearen Fall, einfachstes Bsp.:
y(t) = K · u(t) T · y˙(t) + y(t) = K · u(t)
• Mögliche nichtlineare Fälle: T ! 0 : statisch Z
p K
y(t) = K · u(t) T ! 1: integrierend y(t) ⇡ u(t)dt
T
y(t) = K · u2(t) • Nichtlineare Fälle → Kapitel 3
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1. Einführung in die
Regelungstechnik
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Inhalt Kapitel 1
Einführung in die Regelungstechnik
1.1 Faszination Regelungstechnik
1.2 Geschichte der Regelungstechnik
1.3 Regelkreis
a) Sensoren: Die Augen
b) Aktoren: Die Muskeln
c) Regler: Das Gehirn
1.4 Steuern versus Regeln
1.5 Prinzip Rückkopplung
1.6 Automatisierungstechnik
1.7 Kybernetik
1.8 Arbeitsmarkt
1.9 Wichtige Begriffe in englischer Sprache
1.10 Literatur
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1.1 Faszination Regelungstechnik
Anwendungsgebiete der Regelungstechnik:
• Chemie-, Verfahrens- und Prozesstechnik
• Energietechnik
• Luft- und Raumfahrt
• Militär
• Automobil- und Verkehrstechnik
• Mechatronik
• Werkzeugmaschinen, Robotik
• Bio-/Medizintechnik
• Kraftwerksautomatisierung
• Fertigungsautomatisierung
• Gebäudeautomatisierung
• Volkswirtschaft, Sozialwissenschaften
→ Viele verschiedene Gebiete, eine gemeinsame Theorie!
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1.1 Faszination Regelungstechnik
Windkraftwerk, Dänemark Ölbohrinsel, Golf von Mexiko
Wasserkraftwerk Itaipu Kernkraftwerk Grohnde
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1.1 Faszination Regelungstechnik
Eine moderne großindustrielle Anlage: Ein Teil der OMV-Ölraffinerie in Österreich
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