Willkommen zur Vorlesung Regelungstechnik I

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Elke Hauer
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1 Willkommen zur Vorlesung Regelungstechnik I Personen: Hauptziele: Übungen: Esfandiar Shafai shafai@idsc.mavt.ethz.ch Vorlesung: Lino Guzzella guzzella@idsc.mavt.ethz.ch Mathematische Beschreibung dynamischer Systeme Werkzeuge für die Systemanalyse Ansätze für den Entwurf von einfachen Regelungssystemen Zeiten: Vorlesung Freitag 10-12, ETF E1 Übung Freitag 13-15, diverse Räume Einschreiben ML K Stock, erste Übung Bürostunde LGu Freitag 15-16, ML K32.1 (meistens ) Web site: Folien, Beilagen, Übungen, alte Prüfungen, ELBA,

2 Philosophie der Vorlesung I Regelungstechnik enthält Fragestellungen aus der: Gerätetechnik (Sensoren, Antriebe, Verstärker, ) Elektronik (Mikroprozessoren, Signalwandler, ) Informatik (Echtzeit-Betriebssysteme, Programmierung, ) Mathematischen Systemtheorie - Theorie und Anwendung der Modellbildung dynamischer Systeme - Theorie und Anwendung der Systemanalyse - Theorie und Anwendung der Systemsynthese Konzentration auf den letzten Punkt weil: - fundamental wichtig für spätere Anwendung - generische Inhalte mit langen Halbwertszeiten - schwerer zu erlernen als die anderen Aspekte

3 Philosophie der Vorlesung II Vorgehen folgt der inneren Logik des Fachgebiets: 1 Mathematische Beschreibung der realen Systeme Modell 2 Analyse des Systemverhaltens mit Hilfe dieser Modelle 3 Analyse des Verhaltens von geschlossenen Regelkreisen 4 Aufzeigen der Grenzen aller Regelkreise 5 Definieren sinnvoller Spezifikationen für die Regelkreise 6 Synthese von Reglern, welche diese Spezifikationen einhalten

4 Planung Vorlesung Lektion 1 Einführung Lektion 2 Modellbildung Lektion 3 Systemdarstellung, Normierung, Linearisierung Lektion 4 Analyse I, allg. Lösung, Systeme erster Ordnung, Stabilität Lektion 5 Analyse II, Zustandsraum, Steuerbarkeit/Beobachtbarkeit Kolloquium Lektion Lektion 6 Laplace I, Übertragungsfunktionen Lektion 7 Laplace II, Lösungsverfahren, Pole/Nullstelllen, Stabilität Lektion 8 Frequenzgänge, System ID Lektion 9 Modellunsicherheiten, Analyse geschlossener Regelkreis Lektion 10 Randbedingungen Kolloquium Lektion Lektion 11 Spezifikationen geregelte Systeme Lektion 12 Reglerentwurf I, PID Lektion 13 Reglerentwurf II, loop shaping Lektion 14 Reglerentwurf III, Kaskadenregelung, Wurzelortskurven

5 Stil der Vorlesung Atmosphäre der Konzentration Fragen im Plenum sehr willkommen Bürostunde benutzen (Fragen, Anregungen,...) ELBA nutzen (Fragen und Antworten)

6 Prüfung Prüfung in D, Übersetzung auf E auf Anfrage Prüfung Übung Musterprüfungen UND Musterlösungen auf der IDSC Website 20 Blätter (40 Seiten) Zusammenfassung Begriffstabelle E <-> D und Wörterbuch (xxx <-> D) OK Einfacher Taschenrechner wird zur Verfügung gestellt

7 Unterlagen Buch (2. Auflage!) vdf wird heute verkauft Später in Polybuchhandlung erhältlich Abschnitte mit * werden nicht behandelt und nicht geprüft Quick Checks: z.t. in der VL, sonst als HA Anhänge (mathematische Grundlagen, Beweise, Blockbibliothek etc.) Selbststudium Begriffstabelle E <-> D Für jeden Fehler ein Schoggistängeli

8 Matlab/Simulink Matlab/Simulink ist Bestandteil der Prüfung und Übungen. Der Blockkurs Engineering Tools II dient als Grundlage dafür. Eine Studentenversion von Matlab kann von Studierenden via IDES ( kostenlos bezogen werden; diese Matlabversion funktioniert nur am Netz (zentrale ETH-Netzwerklizenz, VPN) Es gibt von der ETH keine Studentenversionen auf CD mehr (bei MathWorks sind solche gegen Gebühr erhältlich, enthalten jedoch nur Matlab/Simulink, Toolboxen müssen separat erworben werden) Auf den Rechnern in den ETH Gebäuden und des Instituts ist Matlab verfügbar Ein Matlab/Simulink Selbstlernkurs ist auf dem Netz erhältlich

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