Automatisierungs­technik (AT)

Teil des Moduls Automatisierungs- und Messtechnik: ET-12 01 02 ; MT-12 01 02; BMT-ET-12-01-02
Teil des Moduls Systemtheorie und Automatisierungstechnik: ET-12 09 10
Modul Automatisierungstechnik: RES-G11
Wahlpflichtfach WING: MA-WW-ING-1402a/D-WW-ING-1402a
Studiengang Höheres Lehramt: EW-SEBS-ET-AT
Lehrbeauftragte: Prof. Dr. techn. K. Janschek, PD Dr.-Ing. A. Braune (Kap. 9)
Übungsleiter:  M. Sc. M. Saraoğlu

Lehrveranstaltung Automatisierungstchnik 2/1/0
Grundstudium ET, MT, IST, RES, WPF Wing
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Ankündigung im SS2024 - AT
Vorlesung	montags	3. DS	GÖR/226/H
Übung/Konsultation	mittwochs	4. DS	BAR/SCHÖ/HS
Beginn:	8. April 2024	3. DS	GÖR/226/H

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Ziel des Lehrfaches:

Vermittlung grundlegender Fertigkeiten zum Umgang mit den elementaren Methoden für Analyse und Entwurf von Regelungen und ereignisdiskreten Steuerungen und Vermittlung von Grundkenntnissen zur Automatisierung technischer Prozesse.

Beispiel für Automatisierungstechnik: Road Car Cruise Control

• Geschlossener Wirkungskreis ermöglicht automatische Reaktion
• Allerdings: Nur korrekte Parametrierung des Reglers ermöglicht einen korrekten und sicheren Betrieb
• Wie macht man eine korrekte Parametrierung? ... Prinzipien lernen Sie in dieser Lehrveranstaltung :-)

Inhalt des Lehrfaches

Vorlesungen:

• Einführung
  Elemente der Systemmodellierung, Systembegriff, Qualitative Beschreibungsmittel, Ordnungsprinzipien, Wirkprinzipien, Beispiele automatisierter Systeme, Generische AT-Struktur
• Grundlegende quantitative Beschreibungsmittel
  Mathematisches Modell, Lineare zeitinvariante (LTI-) Systeme, Blockschaltbild, Signalflussplan, LAPLACE-Transformation, Übertragungsfunktion, Elementares Zeitverhalten von Übertragungsgliedern, Rechnen mit Blockschaltbildern, Frequenzgang, Logarithmische Frequenzkennlinien - BODE-Diagramme,
• Offene und geschlossene Wirkungsketten
  Zeitverhalten von LTI-Systemen, BIBO-Stabilität, HURWITZ-Kriterium, Stabilität rückgekoppelter Systeme, NYQUIST-Kriterium, Stationäres Verhalten,
• Reglerentwurf im Frequenzbereich
  Allgemeine Überlegungen, Offene Wirkungskette, Geschlossene Wirkungskette, Regelkreis, Kenndaten Zeitbereich, Frequenzbereich, Reglerentwurf mit Frequenzkennlinienverfahren,
• Digitale Regelkreise
  Prinzipieller Aufbau, Darstellungsformen, Abtastung, Aliasing, Halteglied, Diskreter Frequenzgang, Digitale Regler, Entwurf digitaler Regelkreise mit Frequenzkennlinien,
• Industrielle Standardregler
  Lineare Standardregler, Korrekturverhalten von Standardreglern, Ausgewählte Verfahren zur Reglereinstellung,
• Ereignisdiskrete Steuerungen
  Ereignisdiskretes Prozessmodelle, Kombinatorische Automaten, Sequentielle Automaten, Beschreibungsformen, Steuerungsentwurf, Steuerungsrealisierung,
• Problemlösende AT-Basisstrukturen
  Direkte Messung, Modellgestützte Messung, Beobachtung, Modellgestützte Fehlererkennung, Regelung, Kaskadenregelung, Adaptive Regelung, Redundante Regelung, Betriebsartensteuerung,
• Automatisierungstechnologien
  Technologietrends, Industrielle Automatisierung - Strukturen & Technologien, Produktautomatisierung - Strukturen & Technologien, Echtzeit, Informationsvernetzung, Internet in der AT.

Übungen:

Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird das systematische und methodische Vorgehen zu Modellierung, Analyse und Entwurf erläutert und in Rechenübungen trainiert. Die Verwendung moderner CAE-Hilfsmittel für Entwurf, Analyse, Simulation wird demonstriert (Matlab/Simulink) und kann von den Studenten anhand der zur Verfügung gestellten Modellösungen eigenständig vertieft werden.

Prüfung:

• Klausur in der Prüfungsperiode (Termin und Raum werden rechtzeitig bekanntgegeben).
• optional: Abgabe schriftlicher Beleglösungen (weitere Informationen hierzu erfolgen in Lehrveranstaltungen)