Sommersemester 2024

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Pflichtmodul ET-12 13 01 "Regelungstechnik" im 6. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefung Automatisierungs-, Meß- und Regelungstechnik
• Pflichtfach im Wahlpflichtmodul MT-M04-G "Regelung/Steuerung Grundlagen" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Umfang und Durchführungstermine:

• V/Ü/P: 2/1/1 (ET), 2/1/0 (MT)
• Vorlesung: Dienstag, 3.DS (11:10 - 12:40), Raum GÖR 226
• Übung: Mittwoch, 2.DS (09:20 - 10:50), gerade Wochen, Raum TOE 317
• Beginn: Dienstag, 09.04.2024
• Studierende des Studienganges Elektrotechnik haben in diesem Semester den zweiten Teil des Praktikums zu absolvieren!

Abschluss:

Klausur (Dauer: 120 Minuten)

Lesender:

Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl. Math. Klaus Röbenack

Einschreibung/ Materialien zur Lehrveranstaltung:

• Die Einschreibung erfolgt ab 25.03.2024 über den Kurs Regelungstechnik 2 auf der Lernplattform Opal.
• Dort finden Sie auch die Übungsaufgaben und sonstige Materialien zum Download.

Inhalt der Lehrveranstaltung:

Den größen Zeitanteil der Lehrveranstaltung nimmt das Kapitel über Zustandsraumbeschreibungen ein. Diese Darstellung ist weit verbreitet und wird von zahlreichen Software-Tools (z.B. Matlab/Simulink) bestens unterstützt. Für den Entwurf von digitalen Reglern werden Möglichkeiten zur Zeitdiskretisierung behandelt.

• Zustandsraumbeschreibung
• Zeitdiskrete Regelungssysteme

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Pflichtmodul ET-12 13 01 "Regelungstechnik" im 6. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefung Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik

Voraussetzung:

• Besuch der Lehrveranstaltung Regelungstechnik 1 im Wintersemester

Praktikumstermine:

• wöchentlich freitags in der 1. und 2. Doppelstunde (07.30 bis 10.50 Uhr), Institutsgebäude S7a, Raum 305

Durchzuführende Versuche:

• Versuch V2 (vermaschte Regelkreise)
• Versuch V3 (Mehrgrößenregelung)
• Versuch V7 (Phasenregelkreis)

Hinweise zur Durchführung:

• Das Praktikum wird in Gruppen von jeweils drei Studierenden durchgeführt. Diese Gruppen können bei der Einschreibung nach Belieben gebildet werden.
• Die Einschreibung und Durchführung des Praktikums wird über die OPAL-Lernplattform verwaltet.
• Sind bei der Einschreibung keine Termine mehr für ganze Gruppen frei, so muss sich die Gruppe auflösen und auf verbleibende Einzelplätze aufteilen.
• Terminänderungen für die Versuchsdurchführung sind NICHT möglich!
• Die Anleitungen, Protokollvorlagen sowie detaillierte Informationen zur Durchführung finden Sie auf der OPAL-Lernplattform. Bitte beachten Sie diese Dokumente und deren Inhalt!

Einschreibung:

Die Einschreibung erfolgt ab dem 03.04.2024 bis zum 12.04.2024 im Kurs "Praktikum Regelungstechnik (ET)" auf der  Lernplattform OPAL.

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Pflichtmodul MT-12 13 01 "Regelungstechnik und Ereignisdiskrete Systeme" im 6. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Voraussetzung:

• Besuch der Lehrveranstaltungen Regelungstechnik und Ereignisdiskrete Systeme im 5. Fachsemester

Praktikumstermine:

• wöchentlich dienstags in der 4. und 5. Doppelstunde (13.00 bis 16.20 Uhr)

Durchzuführende Versuche:

• Versuch S1 ("Türsteuerung"), Raum BAR E63
• Versuch V8 ("Drehzahlregelung"), Raum S7a 305
• Versuch V21 ("Positionsregelung eines Schwebekörpers"), Raum S7a 305

Hinweise zur Durchführung:

• Das Praktikum wird in Gruppen von jeweils drei Studierenden durchgeführt. Diese Gruppen können bei der Einschreibung nach Belieben gebildet werden.
• Die Einschreibung und Durchführung des Praktikums wird über die OPAL-Lernplattform verwaltet.
• Sind bei der Einschreibung keine Termine mehr für ganze Gruppen frei, so muss sich die Gruppe auflösen und auf verbleibende Einzelplätze aufteilen.
• Terminänderungen für die Versuchsdurchführung sind NICHT möglich!
• Die Anleitungen, Protokollvorlagen sowie detaillierte Informationen zur Durchführung finden Sie auf der OPAL-Lernplattform. Bitte beachten Sie diese Dokumente und deren Inhalt!

Einschreibung:

Die Einschreibung erfolgt ab dem 03.04.2024 bis zum 12.04.2024 im Kurs "Praktikum Regelung und Steuerung (MT)" auf der  Lernplattform OPAL.

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Pflichtmodul RES-H07 "Regelungstechnik" im 6. Fachsemester im Diplomstudiengang Regenerative Energiesysteme  

Voraussetzung:

• Besuch der Lehrveranstaltung Regelungstechnik im vorangegangenen Semester

Praktikumstermine:

• wöchentlich freitags in der 3. und 4. Doppelstunde (11.10 bis 14.30 Uhr), Institutsgebäude S7a, Raum 305

Durchzuführende Versuche:

• Versuch V1b ("Einschleifiger Regelkreis")
• Versuch V8 ("Drehzahlregelung")
• Versuch V21 ("Positionsregelungs eines Schwebekörpers")

Hinweise zur Durchführung:

• Das Praktikum wird in Gruppen von jeweils drei Studierenden durchgeführt. Diese Gruppen können bei der Einschreibung nach Belieben gebildet werden.
• Die Einschreibung und Durchführung des Praktikums wird über die OPAL-Lernplattform verwaltet.
• Sind bei der Einschreibung keine Termine mehr für ganze Gruppen frei, so muss sich die Gruppe auflösen und auf verbleibende Einzelplätze aufteilen.
• Terminänderungen für die Versuchsdurchführung sind NICHT möglich!
• Die Anleitungen, Protokollvorlagen sowie detaillierte Informationen zur Durchführung finden Sie auf der OPAL-Lernplattform. Bitte beachten Sie diese Dokumente und deren Inhalt!

Einschreibung:

Die Einschreibung erfolgt ab dem 03.04.2024 bis zum 12.04.2024 im Kurs "Praktikum Regelungstechnik (RES)" auf der  Lernplattform OPAL.

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Wahlpflichtmodul ET-12 13 10 "Nichtlineare Systeme und Prozessidentifikation" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefungsrichtung Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik
• Pflichtfach im Wahlpflichtmodul MT-M04-G "Regelung/Steuerung Grundlagen" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Umfang und Durchführungstermine:

• V/Ü/P: 2/1/0
• Vorlesung: Freitag, 4. DS (13:00 - 14:30), Raum TOE 317
• Übung: Mittwoch, 1. DS (07:30 - 09:00), gerade Wochen, Raum GÖR 229
• Beginn: Freitag, 12.04.2024

Abschluss:

• Klausur (120 Minuten)

Lesender:

• Dr.-Ing. J. Winkler

Einschreibung/ Materialien zur Lehrveranstaltung:

• Die Einschreibung erfolgt ab 25.03.2024 über den Kurs Nichtlineare Regelungstechnik 1 auf der Lernplattform OPAL.
• Dort finden Sie auch die Übungsaufgaben und sonstige Materialien zum Download.

Inhalt der Lehrveranstaltung

• Typische Phänomene in nichtlinearen Systemen;
• Grundbegriffe: Dynamisches System, Lösung, Fluss, ...;
• Analyse nichtlinearer Systeme 2.Ordnung in der Nähe ihrer Ruhelagen, Phasenportrait;
• Frequenzbereichsmethoden zur Analyse nichtlinearer Systeme: Harmonische Balance, Popov-Kriterium;
• Stabilitätsbegriff und Stabilitätskriterien nach Ljapunov;
• Reglerentwurf: Integrator-Backstepping, Sliding-Mode-Control, Feedback-Linearisierung und Normalformen
• Flachheit (Einführung)

Zielgruppe:

• Pflichtfach im Wahlpflichtmodul ET-12 13 10 "Nichtlineare Systeme und Prozessidentifikation" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefungsrichtung Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik
• Pflichtfach im Wahlpflichtmodul MT-M04-V "Regelung/Steuerung Vertiefung" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Umfang und Durchführungstermine:

• V/Ü/P: 2/1/0 (ET), 2/0/0 (MT)
• Vorlesung: Donnerstag, 4. DS (13:00 - 14:30), Raum BAR 213
• Übung: Donnerstag, 6. DS (16:40 - 18:10), gerade Wochen, Raum GÖR 127
• Beginn (Vorlesung): Donnerstag, 11.04.2024

Abschluss:

Klausur (120 Minuten ET, 90 Min MT)

Lesender:

Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl. Math. Klaus Röbenack

Einschreibung/ Materialien zur Lehrveranstaltung:

• Die Einschreibung erfolgt ab 20.03.2023 über den Kurs Prozessidentifikation auf der Lernplattform OPAL.
• Dort finden Sie auch die Übungsaufgaben und sonstige Materialien zum Download.

Inhalt der Lehrveranstaltung:

Parameteridentifikation für statische und dynamische Modelle:

• Grundalgorithmus der Methode der kleinsten Fehlerquadrate
• Zeitdiskrete Modelle (ARX-Modelle, FIR-Filter, ...)
• Schätzung von zeitkontinuierlichen Modellen
• Ableitungsschätzung
• Erzeugung von Testsignalen
• Parameteridentifikation mittels Korrelationsfunktionen
• deterministisches Kalman-Filter

Zielgruppe:

• Wahlpflichtvorlesung im Wahlpflichtmodul ET-12 13 11 "Nichtlineare Systeme - Vertiefung" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefungsrichtung Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik
• Wahlpflichtvorlesung im Wahlpflichtmodul MT-M04-V "Regelung & Steuerung - Vertiefung" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Umfang und Durchführungstermine:

• V/Ü/P: 2/0/0
• Vorlesung:  Donnerstag, 1. DS (07:30 - 09:00), NEU: Raum S7a 304

Einschreibung/ Materialien zur Lehrveranstaltung:

• Die Einschreibunng erfolgt ab 25.03.2024 über die Lernplattform OPAL.
• Dort finden Sie auch die Übungsaufgaben und sonstige Materialien zum Download sowie den Ablaufplan.

Beginn

• Donnerstag, 11.04.2024

Abschluss:

• Klausur (Dauer: 90 Minuten)

Lesender:

• Dr.-Ing. Jan Winkler

Inhalt der Lehrveranstaltung

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit den Grundlagen der Steuerung und Regelung von zwei wichtigen Systemenklassen: Den flachen und den verteiltparametrischen Systemen. Flache Systeme haben die Eigenschaft, dass sich sämtliche Größen dieser Systeme in Abhängigkeit eines sog. flachen Ausgangs parametrieren lassen ohne dabei ein Integral lösen zu müssen. Dies erlaubt einen sehr einfachen Steuerungs- und Reglerentwurf. Im linearen entspricht dieser Systemklasse die Klasse der vollständig zustandssteuerbaren Systeme. Viele technische Systeme sind flach, so dass sich der flachheitsbasierte Steuerungs- und Reglerentwurf mittlerweile auch in der Industrie fest etabliert hat.

Verteilparametrische Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Systemgrößen nicht nur von der Zeit abhängen, sondern auch vom Ort. Zum Beispiel die Temperatur in einem Stahlbalken oder die Verformung eines Körpers. Die mathematische Beschreibung erfolgt durch partielle Differentialgleichungen. Auch für solche Systeme gibt es effiziente Verfahren zur Steuerung und Regelung (teilweise unter Ausnutzung eines verallgemeinerten Flachheitsbegriffes), die in dieser Vorlesung behandelt werden.

Zielgruppe:

• Wahlpflichtfach im Wahlpflichtmodul ET-12 13 12 "Optimale, robuste und Mehrgrößenregelung" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Elektrotechnik, Vertiefungsrichtung Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik
• Wahlpflichtfach im Wahlpflichtmodul MT-M04-V "Regelung/ Steuerung Vertiefung" im 8. Fachsemester des Diplomstudienganges Mechatronik

Umfang und Durchführungstermine:

• V/Ü/P: 2/0/0
• Vorlesung: Mittwoch, 3. DS (11:10 bis 12:40), Raum S7a 304
• Beginn: Mittwoch, 10.04.2024

Abschluss:

• Klausur (90 Minuten)

Lesender:

• Prof. Dr.-Ing. Dipl. Math. Ralf Bartholomäus

Einschreibung/ Materialien zur Lehrveranstaltung:

• Die Einschreibung erfolgt ab 25.03.2024 über den Kurs Optimale Steuerung kontinuierlicher Prozesse auf der Lernplattform OPAL
• Dort finden Sie auch die Übungsaufgaben und sonstige Materialien zum Download.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Einführung in Methoden der optimalen Steuerung und modellprädiktiven Regelung von Prozessen:

• Klassische Verfahren zur optimalen Steuerung (Euler-Langrange-Differential-gleichungen, Maximumprinzip von Pontryagin)
• Zeitdiskrete und zeitkontinuierliche Optimalsteuerung bei endlichem Zeithorizont (Algorithmus der Dynamischen Programmierung, Hamilton-Jacobi-Bellman-Gleichung)
• LQR-Reglerentwurf für zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Systeme bei endlichem und unendlichem Zeithorizont, optimale Zustandsschätzung
• Modellprädiktive Regelung (Darstellung der Regelungsaufgabe als beschränktes Optimierungsproblem, numerische Verfahren, Stabilität, Realisierungsaspekte)