Die Vorlesung behandelt die Grundlagen der Regelungstechnik und befähigt zur Beschreibung und Untersuchung linearer Systeme und zum Entwurf einfacher und mehrschleifiger Regler im Frequenzbereich. Die Inhalte der Vorlesung sind:

• Gegenstand und Zielstellung der Regelungstechnik
• Modellbildung der Strecke im Zeit und Frequenzbereich und Darstellung als Strukturbild
• Analyse des Streckenverhaltens linearer Eingrößensysteme anhand von Übertragungsfunktion und Frequenzgang
• Auslegung einschleifiger Regelkreise
• Erweitere Regelkreisstrukturen

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden können

• Gegenstand und Zielstellung der Regelungstechnik erläutern.
• Problemstellungen als Steuerungs- und Regelungsaufgabe identifizieren.
• das Streckenverhalten durch ein mathematisches Modell in Form des Strukturbilds beschreiben.
• eine Modellvereinfachung durch Linearisierung und Strukturbildumformung durchführen.
• aus Übertragungsfunktion und Frequenzgang das qualitative Streckenverhalten ermitteln.
• zu einem Frequenzgang Ortskurve und Bode-Diagramm angeben.
• den Aufbau einer Zwei-Freiheitsgrade-Regelung angeben und die Zweckbestimmung von Vorsteuerung und Regelung erläutern.
• Sollverläufe auf Zulässigkeit überprüfen und realisierbare Vorsteuerungen entwerfen.
• die Regelkreis-Stabilität definieren und mit dem Nyquist-Kriterium untersuchen.
• entscheiden, wann welcher Reglertyp in Frage kommt und nach welchen Gesichtspunkten dessen Parameter zu wählen sind.
• für lineare Eingrößensysteme einen geeigneten Regler entwerfen.
• ergänzende Maßnahmen zur Störverhaltensverbesserung beschreiben und zur Anwendung bringen.
• die Vorlesungsinhalte auf verwandte Problemstellungen übertragen und sich weiterführende Frequenzbereichsmethoden der Regelungstechnik selbständig erschließen.