Digitale Steuerungen und Regelungen

Veranstaltungs-Nr.:

105311 / 105312 / L.10452250 / L.10452450

Veranstaltungstyp:

Vorlesung (2 SWS), Übung (1 SWS)

Zeiten:

Die Veranstaltung findet im Sommersemester und Wintersemester statt.
Aktuelle Veranstaltungstermine werden in Paul bekannt gegeben.

Zielgruppe:

Maschinenbau, Elektrotechnik, Technomathematik, Ingenieurinformatik, Informatik, Master

Voraussetzungen:

erforderlich: Regelungstechnik
wünschenswert: Höhere Regelungstechnik (bisher Regelungstechnik 2)

Inhalt:

Arbeitsweise einer digitalen Regelung

• Standardregelkreis, Hardware-in-the-Loop

Synthese digitaler Regler

• Entwurf in diskreten und kontinuierlichen Systemen
• Modellierung digitaler Regelungen

Realisierung auf Digitalrechnern

• Diskretisierung, Simulationstechniken, Codegenerierung
• Aliasing

Mathematische Methoden

• z-Transformation, Abtast-Halte-Glied
• Digitaler Frequenzgang, Spektrum

Digitale Filter

• rekursive und nichtrekursive Filter

Rechentechnik

• Kodierung und Arithmetik von Zahlen
• Quantisierung, Skalierung von diskreten Reglern
• A/D- und D/A-Wandler

Laborpraktikum

• Messungen typischer Effekte digitaler Systeme
• Realisierung von digitalen Reglern und Filtern

Ziel:

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen einer modernen digitalen Signalverarbeitung und -analyse, wie sie heute von informationsverarbeitenden Systemen der Mechatronik benötigt werden. Darüber hinaus lernen die Höher/innen verschiedene Verfahren der Synthese von digitalen Regelkreisen kennen. Ein weiteres Ziel dieser Veranstaltung ist, dass die Studenten die spezifischen Besonderheiten und Effekte digitaler Echtzeitsysteme zur Regelung, Messwerterfassung und Analyse zu erkennen und Maßnahmen zu treffen, negative Effekte wie z.B. Aliasing zu vermeiden.

Literatur:

• Otto Föllinger: "Regelungstechnik"
• Otto Föllinger: "Lineare Abtastsysteme"
• weitere Literaturangaben im Vorlesungsskript