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Lehrveranstaltung Prozesslenkung

  • Die Lehrveranstaltung Prozesslenkung richtet sich an Studierende mit einem Schwerpunkt in der Automatisierungstechnik.
  • Ziel ist es, die Wirkungsweise und den Aufbau von Automatisierungssystemen kennenzulernen und moderne Regelungskonzepte zu beherrschen.
  • Das Skript zur Vorlesung Prozesslenkung wird studienbegleitend auf dem Studiumsserver des Fachbereiches zum Download zur Verfügung gestellt.

Studienverlauf

  • Für den Bachelorstudiengang Elektrotechnik wird Prozesslenkung als Pflichtmodul für die Studienrichtung Automatisierungstechnik im 4. und 5. Semester angeboten.
  • Im ersten Teil der Vorlesung (Sommersemester) werden die Grundlagen für die Teilnahme am Praktikum im Wintersemester gelegt.
  • Bei einer höheren Anzahl von Studierenden kann ein Teil des Praktikums bereits im Sommersemester durchgeführt werden. Bitte beachten Sie hierzu die Hinweise während der Vorlesung.

Inhalte der Lehrveranstaltung Prozesslenkung

  • Definition von Grundbegriffen, Automatisierungsgrad und Rechnereinsatz, Prozessführung und Automatisierungsfunktionen, Automatisierungssysteme und -strukturen
  • Reales System, Modell und mathematische Beschreibung, Ein- und Ausgangsgrößen, Zustandsgrößen, Einführung in die Zustandsbeschreibung, Linearisierung und Näherung von nichtlinearen Systemen, lineare zeitkontinuierliche Systeme
  • Lösung der homogenen Zustandsgleichung, Bestimmung der Transitionsmatrix, Eigenschaften der Transitionsmatrix, Lösung der inhomogenen Zustandsgleichung
  • Äquivalente mathematische Beschreibungen, Diagonalform, reelle und komplexe Eigenwerte, Normalformen, dynamisches Systemverhalten, Stabilität
  • Definition von Steuerbarkeit und Erreichbarkeit, Steuerbarkeit linearer Systeme, Definition der Rekonstruierbarkeit und Beobachtbarkeit, Beobachtbarkeit linearer Systeme, Systemeigenschaften
  • Kanonische Systemzerlegung, Übertragungsfunktion und Übertragungsmatrix linearer zeitinvarianter zeitkontinuierlicher Systeme
  • Synthese, Zustandsrückführung, Rekonstruktion von Zustandsgrößen, Beobachter
  • Digitale Regelungen, Funktionseinheiten der digitalen Regelung, Digitale Regler, Annahmen beim Berechnungsmodell digitaler Regler, Digitales Berechnungsmodell der Regelstrecke, Diskretisierungsverfahren, zeitdiskrete Systeme, Zustandsbeschreibungen

Praktikum

  • Im Praktikum Prozesslenkung wird die Modellbildung und Simulation einer Laborstrecke durchgeführt. Methoden der Linearisierung und konventionellen Regelung werden mit einer Zustandsregelung mit und ohne Beobachter verglichen. Weiterhin wird durch Abtastung ein zeitdiskretes System aufgestellt und analysiert. Eine Überprüfung der Simulationsergebnisse erfolgt an der realen Laborstrecke.
  • Das Praktikum Prozesslenkung wird regelmäßig im Wintersemester durchgeführt. Die Unterlagen zum Praktikum werden zum Beginn der Vorlesung des Wintersemesters zur Verfügung gestellt.
  • Eine Anmeldung zum Praktikum ist erforderlich. Beachten Sie die Laborordnung!


Weitere Infos im WWW:

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