Modul

ZR - Zustandsregelung

Master Elektrotechnik 2020


PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Master Elektrotechnik

Version: 2 | Letzte Änderung: 29.09.2019 09:39 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Große

Anerkannte Lehrveran­staltungen ZR_Große
Fachsemester 1
Modul ist Bestandteil des StudienschwerpunktsAU - Automatisierungstechnik
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Zustandsregelung
Zeugnistext (en) State Space Control
Unterrichtssprache deutsch
abschließende Modulprüfung Nein
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Learning Outcomes
LO1 - - Digitale Regler (Einsatzgründe, Funktionsweise, Abtastzeiten)

- Differenzengleichungen

- z-Transformation

- Stabilität, Regelverhalten in Abhängikeit der Pole

- Zustandsraum im Zeitkontinuierlichen

- Normalformen, Transformation der Zustandsraumdarstellung

- Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit

- Reglerentwurf nach Polvorgabe

- Vorfilter, Kompensator

- Beobachterentwurf nach Polvorgabe

- Optimaler Reglerentwurf

- Zustandsraum im Zeitdiskreten
Kompetenzen

diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren
Komplexe Systeme abstrahieren
Komplexe technische Systeme entwickeln
Modelle komplexer Systeme bewerten
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen
Komplexe technische Systeme prüfen
Komplexe wissenschaftliche Aufgaben selbständig bearbeiten

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Learning Outcomes
LO1 - - Digitale Regler (Einsatzgründe, Funktionsweise, Abtastzeiten)

- Differenzengleichungen

- z-Transformation

- Stabilität, Regelverhalten in Abhängikeit der Pole

- Zustandsraum im Zeitkontinuierlichen

- Normalformen, Transformation der Zustandsraumdarstellung

- Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit

- Reglerentwurf nach Polvorgabe

- Vorfilter, Kompensator

- Beobachterentwurf nach Polvorgabe

- Optimaler Reglerentwurf

- Zustandsraum im Zeitdiskreten
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme entwickeln diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme prüfen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe wissenschaftliche Aufgaben selbständig bearbeiten diese Kompetenz wird vermittelt

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Beispiele aus der Praxis werden in Matrizengleichungen überführt und so die zugehörige Zustandsdarstellung hergeleitet. Hieran erfolgt der Regler- und Beobachterentwurf, welcher algebraisch verifiziert wird (Probe) und am Simulationsmodell erprobt wird.

Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Jedes Semester
Prüfungskonzept

Klausur mit Aufgaben und zu beantwortende Fragen; Nutzung eines Rechnerraumes mit der Software Scilab zur Unterstützung der Matrizenrechenoperationen

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Mittels eines Matrizenrechenprogramm werden die Rechenwege auf komplizierte Aufgaben der Industrie übertragen und gerechnet. Die anschließende Simulation des geschlossenen Regelkreises erlaubt eine schnelle Überprüfung der Entwurfsparameter.

Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Prüfungskonzept

Präsenzübung und Selbstlernaufgaben; Abgabe von zwei Ausarbeitungen zu je einem zu rechnenden Problem; individuelle Aufgaben für jeden Studierenden.


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