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Systemdynamik und Regelungstechnik III (V2+Ü1)

Vorlesung  
Termin Mo., 15:20 – 16:50 Uhr
Ort S3|11-0012
Dozent Prof. Dr.-Ing. J. Adamy
ECTS (Vorlesung + Übung) 4 (Master MEC/ETiT), 5 (Diplom ETiT)
Übung  
Termin Mo., 17:00 – 17:45 Uhr
Ort S3|11-0012
Ansprechpartner Dipl.-Ing. Dinu Mihailescu-Stoica
Sprechstunde  
Prüfung
Termin
03.08.2018, 13:00
Ort S306 051
Ansprechpartner Dipl.-Ing. Dinu Mihailescu-Stoica
Hinweise und erlaubte Hilfsmittel siehe Hinweise zur Klausur
Prüfungsrelevante Inhalte Inhalt der Vorlesung und Übung
Weitere Informationen
  • Es werden außer den Altklausuren im Übungsskript keine weiteren herausgegeben.
  • Beachten Sie bitte auch den Punkt Aktuelles in der rechten Spalte und unsere Vorlesungsnews.
Prüfungseinsicht Die Einsicht findet am 13.09.2018 statt.
Anmeldung über Mail an
dinu.mihailescu-stoica@rmr.tu-darmstadt.de
Klausurergebnisse ausschließlich über TUCaN

Informationen zur Übung

Hier werden die Inhalte der nächsten Übung bekanntgegeben. Alle Aufgaben der nächsten Übung sollten vor der Übungsstunde selbst gerechnet werden. Musterlösungen vorangegangener Übungen stehen weiter unten als pdf-Dateien zur Verfügung.

Es wird dringend empfohlen die Aufgaben vor der eigentlichen Übungen zu rechnen. Ein Übungsblatt wird auch zur Verfügung gestellt. Dieses beinhaltet ausschließlich Aufgaben aus dem Aufgabensammlung und dient nur der Vollständigkeit.

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Information zur Klausur

Wichtiger Hinweis zur Klausurbewertung:

Sie erhalten die Punkte für eine Teilaufgabe* nur, wenn Sie diese komplett fehlerfrei gelöst haben.

Enthält die Teilaufgabe einen Fehler, wird diese Teilaufgabe mit null Punkten bewertet, unabhängig von Ihren Zwischenergebnissen. Fehlen bei der Teilaufgabe nachvollziehbare Rechenwege oder Begründungen, wird diese Teilaufgabe ebenfalls mit null Punkten bewertet.

* Eine Teilaufgabe ist die jeweils kleinste Aufgabeneinheit, hinter der eine Punktzahl angegeben ist.

Beispiel:
a1) … (2 P.)
a2) … (1 P.)
usw.

Die Teilaufgaben haben zwischen 0.5 und 2 Punkten. Die durchschnittliche Punktzahl einer Teilaufgabe beträgt ca. 1 Punkt. Eine Klausur hat 50-70 Punkte.

Für das erfolgreiche Bestehen der Klausur wird nachdrücklich der Besuch der Vorlesung und der Übung empfohlen. Da für die Klausur sowohl ein Verständnis der Vorlesungs- und Übungsinhalte als auch eine gute Rechenpraxis erforderlich ist, sollten unbedingt die jeweiligen Übungsaufgaben selbstständig vor dem Besuch der Übung gelöst werden.

Aufbau

Die Veranstaltung Systemdynamik und Regelungstechnik III gehört für Studenten der Vertiefungsrichtung Automatisierungstechnik zum Pflichtprogramm des Hauptstudiums. Die Vorlesung baut auf der Veranstaltung Regelungstechnik II auf. Es handelt sich um eine '2+1'-Veranstaltung, die aus Vorlesungsteil und Übungsteil besteht. Gehalten wird die Vorlesung von Prof. Dr.-Ing. J. Adamy jeweils im Wintersemester.

Inhalt

Grundlagen nichtlinearer Systeme

  • Ruhelagen und dynamisches Verhalten
  • Lösung nichtlinearer Differentialgleichungen

Grenzzyklen und Stabilitätskriterien

  • Verfahren der Harmonischen Balance
  • Absolute Stabilität und das Popov-Kriterium
  • Absolute Stabilität und das Zypkin-Kriterium
  • Die Stabilitätstheorie von Ljapunov

Nichtlineare Regelungen für lineare Regelstrecken

  • Regelung mit Antiwindup
  • Zeitoptimale Regelung und Steuerung
  • Strukturvariable Regelungen

Nichtlineare Regelungen für nichtlineare Regelstrecken

  • Gain-Scheduling-Regler
  • Regelungsentwurf mittels exakter Linearisierung
  • Control-Ljapunov-Funktionen
  • Das Backstepping-Verfahren

Beobachter für nichtlineare Systeme

  • Beobachtbarkeit nichtlinearer Systeme
  • Luenberger-Beobachter für nichtlineare Regelkreise
  • Beobachterentwurf mittels Linearisierung
  • Das erweiterte Kalman-Filter

Unterlagen und allgemeine Literaturhinweise

Das vorlesungsbegleitende und klausurrelevante Skript ist zu Beginn jedes Wintersemesters in den ersten Vorlesungsstunden direkt im Hörsaal erhältlich. Danach kann es im Sekretariat in Raum S3|10-420 bezogen werden.

Die für die Übungen benötigten Aufgaben sind alle in der Aufgabensammlung zusammengefasst. Auch diese ist in der ersten Vorlesung oder danach im Sekretariat (s.o.) erhältlich. Weitere Unterlagen (Lösungsvorschläge, Zusatzmaterialien, etc.) werden dann hier bereitgestellt.

Evaluierungen