151-0591-00L  Control Systems I

SemesterHerbstsemester 2017
DozierendeE. Frazzoli
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-0591-00 VControl Systems I
Vorlesung im HG F 7 mit Videoübertragung in HG F 5.
2 Std.
Fr10:15-12:00HG F 5 »
10:15-12:00HG F 7 »
E. Frazzoli
151-0591-00 UControl Systems I
Die Übungen beginnen in der 2. Semesterwoche.
Die Übungen finden in Klassen von ca. 20 Studierenden statt.
2 Std.
Fr13:15-15:00CHN D 42 »
13:15-15:00CHN D 44 »
13:15-15:00CHN D 48 »
13:15-15:00CHN G 42 »
13:15-15:00HG D 7.1 »
13:15-15:00HG E 33.5 »
13:15-15:00HG G 26.1 »
13:15-15:00HG G 26.5 »
13:15-15:00IFW C 31 »
13:15-15:00ML F 34 »
13:15-15:00ML F 36 »
13:15-15:00ML H 44 »
13:15-15:00ML J 34.1 »
13:15-15:00ML J 37.1 »
13:15-15:00NO C 44 »
13:15-15:00NO D 11 »
13:15-15:00NO E 11 »
13:15-15:00NO E 39 »
E. Frazzoli

Katalogdaten

KurzbeschreibungAnalyse und Synthese einschleifiger Regelsysteme (SISO). Modellierung und Linearisierung dynamischer Systeme (Zustandsraummodell, Übertragungsfunktion), Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Klassische Regelung mit PID-Regler. Nyquist-Kriterium, Loop-shaping mit Leadlag-Elementen.
LernzielIdentifizieren der Rolle und Bedeutung von Regelsystemen in der Welt. Modellieren und Linearisieren von dynamischen Systemen mit einem Ein- und Ausgang. Interpretieren der Stabilität, Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit linearer Systeme. Beschreibung und Assoziierung modularer Blöcke linearer Systeme in der Zeit- und Frequenzdomäne mit Gleichungen und grafischen Darstellungen (Bode-, Nyquistdiagramm, Zeitdomänenverhalten) und deren Wechselverhalten. Erstellen von standard Rückführungsreglern, um linearisierte Systeme zu steuern und regeln. Erklären der Unterschiede zwischen erwarteten und tatsächlichen Regelungsresultstaten.
InhaltModellierung und Linearisierung dynamischer Systeme mit einem Ein- und Ausgang. Zustandsraumdarstellung der Modelle. Verhalten linearer Systeme im Zeitbereich und ihre Analyse auf Stabilität (Eigenwerte), Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Laplace-Transformation und Analyse des Systems im Frequenzbereich. Übertragungsfunktion des Systems. Einfluss der Pole und Nullstellen der Übertragungsfunktion auf das dynamische Verhalten (Stabilität) des Systems. Harmonische Analyse des Systems durch den Frequenzgang. Stabilitätsanalyse des Regelsystems mit dem Nyquist-Kriterium. Prinzipielle Eigenschaften und Einschränkungen von Regelsystemen. Spezifikationen des Regelsystems. Entwurf von PID-Regler. Loop-shaping und Robustheit des Regelsystems.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagenkentnisse der (komplexen) Analysis und der linearen Algebra

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
Im Prüfungsblock fürBachelor-Studiengang Maschineningenieurwissenschaften 2010; Ausgabe 24.02.2022 (Prüfungsblock 1)
ECTS Kreditpunkte4 KP
PrüfendeE. Frazzoli
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusschriftlich 120 Minuten
Zusatzinformation zum Prüfungsmodus+0.25 bonus grade on the exam result upon successful completion of Control Systems 1 project.
Hilfsmittel schriftlichZsfsg. 2 S. A4 (=1 Bl.) und Übersetzungsliste zu den regelungst. Bez. . Keine weiteren H'mittel (keine Taschenrechner, PDAs etc.).
Falls die Lerneinheit innerhalb eines Prüfungsblockes geprüft wird, werden die Kreditpunkte für den gesamten bestandenen Block erteilt.
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Maschineningenieurwissenschaften BachelorPrüfungsblock 1OInformation