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Organisatorisches

• Folien

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Grundbegriffe und Grundprinzipien der Regelungstechnik

• Folien

  • Grundbegriffe und Aufgaben der Regelungstechnik
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  • Grundbegriffe und Aufgaben der Regelungstechnik 2
    (Teil 2) pdf-Datei  (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Grundbegriffe und Aufgaben der Regelungstechnik 3
    (Teil 3.1) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Einfache Entwurfsverfahren
    (Teil 3.2) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei  (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher

• • Lunze:
    Kapitel 1 - Zielstellung und theoretische Grundlagen der Regelungstechnik
    Kapitel 2 - Beispiel für technische und nichttechnische Regelungsaufgaben

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 1 - Systeme und deren Beschreibung

  • Unbehauen: Kapitel 1 - Einführung in die Problemstellung der Regelungstechnik

  • Dorf & Bishop : Chapter 1 - Introduction to Control Systems

  • Shinners: Chapter 1 - General Concept of Control System Design

• MATLAB

• • Zweipunktregler

  • Dreipunktregler

• Links

  • Biographie James Watt 

  • Honda Humanoid Project 

  • Berkeley Aerobot Project 

Modellbildung

• Folien

  • Modellbildung
    (Teil 4) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze:
    Kapitel 3 - Strukturelle Beschreibung dynamischer Systeme
    Kapitel 4 - Systembeschreibung im Zeitbereich

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 1.4 - Lineare und zeitinvariante Systeme
    Kapitel 14 - Modellbildung

  • Dorf, Bishop: Chapter 2- Mathematical Models of Systems

  • Shinners:
    Chapter 2 - Mathematical Techniques for Control-System Analysis

  • Stöcker: Taschenbuch der Physik
    Kapitel 2 - Dynamik
    Kapitel 14 - Elektrizitätslehre - Anwendungen in der Elektrotechnik

• Links

• • Modeling Tutorial

Differenzialgleichungen

• Folien

  • Differenzialgleichungen
    (Teil 5) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze:
    Kapitel 5.1 - Verhalten linearer Systeme Lösung der Zustandsgleichung

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 2.2 - Lösung im Zeitbereich

  • Unbehauen: Kapitel 3.1 - Beschreibung mittels Differentialgleichungen

  • Bronstein: Taschenbuch der Mathematik
    Kapitel 9 - Differentialgleichungen
    insbesondere Lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung

Laplace-Transformation und Übertragungsfunktion

• Folien

  • Laplace-Transformation
    (Teil 6) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Laplace-Transformation (2)
    (Teil 7) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze:
    Kapitel 6.4-6.7 - Laplacetransformation und Übertragungsfunktion

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 2.3 - Lösung mit Hilfe der Laplace-Transformation
    Kapitel 3 - Übertragungsfunktion

  • Unbehauen:
    Kapitel 3.2 - Beschreibung mittels spezieller Ausgangssignale
    Kapitel 4 - Beschreibung linear kontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich

  • Bronstein: Taschenbuch der Mathematik
    Kapitel 15.2 -  Laplace-Transformation
    Lösung von DGLs mit Hilfe der Laplace-Transformation

Zustandsgrößenmodelle

• Folien

  • Zustandsgrößenmodelle
    (Teil 8) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Zustandsgrößenmodelle und Normalformen
    (Teil 9.1) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Zustandsgrößenmodelle und Normalformen (2)
    (Teil 9.2) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 5.1-5.6, 6.5 - Lösung der Zustandsgleichung, Normalformen des Zustandsraummodells

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 4 - Diagonalform eines Systems
    Kapitel 5 - Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit

  • Unbehauen: Kapitel 3.3 - Zustandsraumdarstellung

  • Dorf, Bishop: Chapter 3 - State Variable Models

  • Shinners:
    Chapter 3 - State Equations and Transfer-Function Representation

• Links

• • State Space Tutorial

Strukturbilder und Strukturbildreduktion

• Folien

  • Strukturbilder (Blockschaltbilder) und Strukturbildreduktion(Blockschaltalgebra)
    (Teil 10.1) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze:
    Kapitel 6.5.6 - Übertragungsfunktion zusammengeschalteter Übertragungsgliederung
    Kapitel 7.2 - Modell des Standardregelkreises

  • Unbehauen: Kapitel 4.2.3 - Das Rechnen mit Übertragungsfunktionen

Standardregler

• Folien

  • Standardregler
    (Teil 10.2) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher

• • Lunze: Kapitel 9 - Entwurf einschleifiger Regelkreise

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 8 - Anforderungen an einen Regelkreis
    Kapitel 13.1 - Einstellregeln für Standardregler
    Kapitel 15 - Dimensionierung von Standardreglern

  • Unbehauen: Kapitel 5.3 - Der PID-Regler...

• MATLAB

• • Offene Kette

  • proportionaler Regler zur Bestimmung der kritischen Verstärkung

  • PID-Regler nach Ziegler-Nichols Faustformel

• Links

• • PID Tutorial

Ortskurven und Bodediagramme

• Folien

  • Ortskurven und Bodediagramm
    Neu: Einführung zu Ortskurven und Bodediagrammen
    (Teil 11_0) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)
    
    (Teil 11) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 6.3 - Frequenzgang

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 3.6 - Eigenfunktionen

  • Unbehauen: Kapitel 4.3 - Frequenzgangdarstellung

• Links

• • Frequency Response Tutorial

Frequenzkennlinienverfahren

• Folien

  • Frequenzkennlinienverfahren
    (Teil 12) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Frequenzkennlinienverfahren II
    (Teil 13) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Frequenzkennlinienverfahren III
    (Teil 14.1) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze:
    Kapitel 11 - Reglerentwurf anhand der Frequenzkennlinie der offenen Kette

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 11 - Systeme mit dominantem Polpaar
    Kapitel 16 - Synthese mit Bode-Diagrammen, zeitkontinuierlicher Fall

  • Unbehauen:
    Kapitel 8.3.2 - Reglerentwurf nach dem Frequenzkennlinienverfahren

• MATLAB

• • bode_parameter_open_loop.m Bestimmung der Kennwerte der offenen Kette im Frequenzbereich

  • step_response_closed_loop.m Bestimmung der Kennwerte der geschlossenen Kette im Zeitbereich

  • step_response_bode_relation.m Zusammenhang zwischen Kennwerten der offen und der geschlossenen Kette

  • bodedesign.mat Frequenzkennlinienverfahren (Verbesserung des Übergangsverhaltens). Sisotool starten und anschließend Datei bodedesign.mat im GUI öffnen

• Links

• • Frequency Response Tutorial (Closed Loop Response)

Bleibende Regelabweichung

• Folien

  • Regelabweichung
    (Teil 14.2) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: 
    Kapitel 11 - Reglerentwurf anhand der Frequenzkennlinie der offenen Kette

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 8 - Anforderungen an einen Regelkreis

  • Unbehauen:
    Kapitel 8.3.2 - Reglerentwurf nach dem Frequenzkennlinienverfahren

• MATLAB

• • steady_state.mat Frequenzkennlinienverfahren (Verbesserung des statischen Verhaltens mittels eine I-Lead-Gliedes). Sisotool starten und anschliessend Datei steady_state.mat im GUI öffnen

• Links

• • Steady State Error Tutorial

Reglerentwurf durch Parameteroptimierung

• Folien

  • Reglerentwurf durch Parameteroptimierung
    (Teil 15) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

Stabilitätsanalyse

• Folien

  • Stabilitätsanalyse I
    (Teil 16) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Stabilitätsanalyse II
    (Teil 17) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 8 - Stabilität rückgekoppelter Systeme

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 6 - Stabilität
    Kapitel 8.2 - Stabilität
    Kapitel 9 - Spezifikation von Regelkreiseigenschaften

  • Unbehauen: Kapitel 6 -Stabilität linearer kontinuierlicher Systeme

Nyquist-Kriterium

• Folien

  • Nyquist-Kriterium I
    (Teil 18) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Nyquist-Kriterium II
    (Teil 19) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 8.5 + 8.6 - Nyquistkriterium, Robuste Stabilität

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 6.3 - Das Nyquist-Kriterium

  • Unbehauen: Kapitel 6.4 -Das Nyquistkriterium

• Links

• • Nyquist Diagram Tutorial

• MATLAB

• • nyquist1.m Verbesserte Matlab-Funktion für Nyquist-Kurven mit Polstellen auf der imaginären Achse

Totzeitsysteme

• Folien

  • Totzeitsysteme
    (Teil 20) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 6.7+ 8.5 - Nyquistkriterium

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 10.2.6 - Systeme mit Totzeit

  • Unbehauen: Kapitel 6.4 -Das Nyquistkriterium

Wurzelortskurvenverfahren

• Folien

  • Wurzelortskurvenverfahren I
    (Teil 21.1) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Wurzelortskurvenverfahren II
    (Teil 21.2) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze: Kapitel 10 - Reglerentwurf anhand des PN-Bildes des geschlossenen Kreises

  • Unbehauen: Kapitel 7 -Das Wurzelortskurvenverfahren

• MATLAB

• • pendelsiso.mat Wurzelortsverfahren zur Stabilisierung des inversen Pendels. Sisotool starten und anschliessend Datei pendelsiso.mat im GUI öffnen

  • pendel.mdl Simulink Modell zur Stabilisierung des inversen Pendels mit exakt kompensierter Polstelle.

  • pendel_approx.mdl Simulink Modell zur Stabilisierung des inversen Pendels mit näherungsweiser kompensierter Polstelle.

• Links

• • Root Locus Tutorial

Zustandsregler

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  • Zustandsregler I
    (Teil 22) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze Band II: Kapitel 6 - Reglerentwurf zur Polzuweisung

  • Horn, Dourdoumas:
    Kapitel 5 - Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit
    Kapitel 20 - Entwurf von Zustandsreglern und Beobachtern, zeitkontinuierlicher Fall

  • Stabilization by State Feedback from Dynamic Systems and Feedback by Andrew Packard, Poola, Horowitz, 2002

• Links

• • Control Design Using Pole Placement Tutorial

Beobachterentwurf

• Folien

  • Zustandsregler II und Beobachterentwurf
    (Teil 23) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

• Lehrbücher und Literatur

• • Lunze Band II: Kapitel 8 - Beobachterentwurf

  • Horn, Dourdoumas: Kapitel 20.2 - Entwurf eines Beobachters

• Links

• • Observer Design Tutorial

Abtastsysteme

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  • Abtastsysteme I
    (Teil 24) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Abtastsysteme II
    (Teil 25) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Abtastsysteme III
    (Teil 27) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)

  • Abtastsysteme IV
    (Teil 28) pdf-Datei (1 Folie pro Seite) / pdf-Datei (4 Folien pro Seite)