3 Bode-Verfahren Bestimmung von K R Anhebung der Phasenreserve durch ein Lead Glied Frequenzgang/Bode Diagramm...

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "3 Bode-Verfahren Bestimmung von K R Anhebung der Phasenreserve durch ein Lead Glied Frequenzgang/Bode Diagramm..."

Transkript

1 Inhaltverzeichni Regleraulegung mittel Pol-Nulltellen-Kompenation. Eigenchaften der Regeltrecke Betimmung der Reglervertärkung de PID-Regler Eigenchaften der geregelten Strecke Regleraulegung mittle Polvorgabe 8. Auftellen der Regler Übertragungfunktion Betimmung der Übertragungfunktion de offenen Regelreie Betimmung der Übertragungfunktion de gechloenen Regelkrei 8.4 Auftellung der ÜF für einen allgemeinen PD T 3 -Regler Analye de gechloenen Regelkreie Bode-Verfahren 3 3. Betimmung von K R Anhebung der Phaenreerve durch ein Lead Glied Frequenzgang/Bode Diagramm Regleraulegung mittel Ziegler-Nichol-Verfahren 9 4. Betimmung der Übertragungfunktion Betimmung der Reglerkoeffizienten P-Regler PI-Regler PID-Regler SIMULINK TM -Implementierung de Regelkreie Einflu der Totzeit auf die Phaenreerve A Matlab-Dateien 7

2 Abbildungverzeichni Pol-Nulltellenverteilung de ungeregelten Syteme Sprungantwort de Syteme Bodediagramm/Aymptotendartellung der Strecke Pol Nulltellenverteilung der Strecke & de Regler Vergleich der Auregelzeit de Geamtyteme und der Strecke Vergleich de Überchwingverhalten von Strecke und Regler Vergleich der Auregelzeit de Geamtyteme und der Strecke Pol Nulltellenverteilung de gechloenen Kreie Auchnittvergrößerung: Sprungantwort de geregelten Syteme Vergleich der Auregelzeiten Vertärkung de Regler Sprungantwort de gechloene Kreie Gegenübertellung von Regeltrecke, Regler und de offenen Kreie 6 4 tationärer Regelfehler de PDT-Regler Antiegzeit de PDT geregelte Sytem Settling-Time de PDT geregelten Sytem Gegebene Übertragungfunktion P, PI owie PID geregelte Sytem Sytemantwort für P, PI owie PID geregelte Sytem..... Stellverhalten P,PI und PID geregelten Syteme PIDT geregelte Sytem Stellverhalten für PID und PIDT geregelte Sytem Sytemantwort für PID und PIDT geregelte Sytem Frequenzgang-Ortkurve mit/ohne Totzeit Tabellenverzeichni Methode der Übertragungfunktionen

3 Regleraulegung mittel Pol-Nulltellen-Kompenation. Eigenchaften der Regeltrecke Anhand der Pol/Nulltellen-Verteilung, der Sprungantwort und de Frequenzgange im Bodediagramm it eine Regeltrecke mit PT -Verhalten und folgenden Kenngrößen K =,9; ω = 3,6rad/; D =,3 zu analyieren. Die zu der Regeltrecke zugehörige Übertragungfunktion lautet: Pol/Nulltellen-Verteilung: K F () = ( ) ω + D ω +,9,77 +,778 + Für die Pol/Nulltellen-Verteilung ind owohl die Nulltellen al auch die Pole der Übertragungfunktion F zu ermitteln. Während die Nulltellen de Zähler der Übertragungfunktion F den Nulltellen entprechen, entprechen die Nulltellen de Nenner den Polen der Übertragungfunktion F. Hierau geht hervor, da keine Nulltellen vorliegen. Mit den Werten für K S, ω und D der Regeltrecke liegen folgende Pole vor:, = Dω ± i ω D =,5 ± 3,47i Demnach liegt ein komplex konjugierte Polpaar in der linken Halbebene vor. Somit it auf einer Dämpfung D =,3 und auf da komplex konjugiert Poltellenpaar ein ozillierend, gedämpfte Schwingungverhalten de PT -Sytem zurück zu führen. Bei Betrachtung Poltelle mit dem poitiven Imaginärteil, o ergibt ich eine Kennkreifrequenz ω = 3,47rad/, oda hierau eine Schwingung mit der Frequenz f =,547rad/ hervorgeht.

4 Imaginary Axi (econd ) Sytem: F Pole : i Damping:.3 Overhoot (%): 34.6 Frequency (rad/): 3.6 Sytem: F Pole :.5 3.4i Damping:.3 Overhoot (%): 34.6 Frequency (rad/): Real Axi (econd ) Abbildung : Pol-Nulltellenverteilung de ungeregelten Syteme Im Folgenden wird die Sprungantwort de PT -Sytem anhand der Abbildung näher betrachtet. Au der Sprungantwort geht hervor, da bei t =,9 die Amplitude dem,364-fachen de tationären Endwerte von,9 entpricht, welcher nach mehreren Überchwingungen nach 6 Sekunden erreicht wird. Die it auf die vorliegende Dämpfung D =,3 zurück zu führen. Darauf baierend ollte eine Regleraulegung dahingehend vorgenommen werden, da unter Vermeidung von Überchwingungen ein möglicht chnelle Erreichen de tationären Endwerte gewährleitet werden kann. Für da Vermeiden der Überchwingungen it der Einflu de Imaginärteil der Poltellen zu kompenieren. Sytem: F_{y} Peak amplitude: 3.9 Overhoot (%): 34.6 At time (econd):.9 4 F y Sytem: F_{y} Settling time (econd): 3. Amplitude.5 Sytem: F_{y} Rie time (econd):.375 Sytem: F_{y} Final value: Time (econd) Abbildung : Sprungantwort de Syteme

5 In der nachfolgenden Abbildung it der Amlituden- owie der Phaengang de P T -Sytem dargetellt. Da keine Pole im Urpung vorliegen, beginnt der Amplitudengang bei log(k S ) und der Phaengang bei. Aufgrund de vorliegenden komplex konjugierten Polpaare nimmt der Amplitudengang ab der Eckfrequenz ω e = ω = 3,6rad/ um 4dB/Dekade ab, während ich die Phae um 8 ändert. Der Amplitudengang liegt bei der Eckfrequenz ω e = ω = 3,6rad/ auf Grund der vorliegenden Dämpfung D =,3 über der Aypmtote. Magnitude (db) Phae (deg) Frequency (rad/) Abbildung 3: Bodediagramm/Aymptotendartellung der Strecke. Betimmung der Reglervertärkung de PID-Regler Die Regeltrecke oll gemäß der Aufgabentellung mit einem PID-Regler geregelt werden. Die allgemeine Übertragungfunktion eine PID-Regler lautet: F R () = K P (T I + + T I T D ) T I Hierau reultiert folgende Übertragungfunktion für den offenen Regelkrei: F O () = F R ()F S () = K P (T I + + T I T D ) T I K ( ) ω + D ω + 3

6 Hierbei ind nun die Koeffizienten K p, T I und T D o zu betimmen, da da komplex konjugierte Polpaar der Regeltrecke durch da komplex konjugierte Nulltellenpaar de Regler kompeniert wird. Demnach oll alo folgender Zuammenhang für die Übertragungfunktion de offenen Regelkrei gelten: F O = F R F S = K K P T I Soda hierau folgende Beziehung hervorgeht: ( T I + + T I T D = ω ) + D ω + Ein Koeffizientenvergleich führt zu folgenden zu Löenden Gleichungen: T I = D ω T I T D = ω T D = T I ω Au den eben aufgetellten Gleichungen gehen mit K =,9; ω = 3,6rad/; D =,3 folgende Werte für T D und T I hervor: T I = D ω,778 T D = T I ω,434 Die Übertragungfunktion de gechloenen Regelkreie lät ich wie folgt betimmen: F C () = F O + F O = K P K S T I K P K S T I + = + T I K S K P = + T C Der gechloene Regelkrei weit demnach da geforderte PT-Verhalten auf, 4

7 deen Zeitkontante T C gemäß der Aufgabentellung mit T C = zu wählen, oda folgende Beziehung für K P au der Forderung beteht: T C = K P = T I K S T I K S K P = K P,63 Die zugehörige Übertragungfunktion der gechloenen Regeltrecke lautet damit: F C () = + T C = +.3 Eigenchaften der geregelten Strecke Anhand der Pol-Nulltellen-Verteilung wie in Abbildung 4 viualiiert, it deutlich zu erkennen, da die Nulltellen de Regler mit den Poltellen der Strecke übereintimmen und omit da komplex konjugierte Polpaar kompeniert wurde. Imaginary Axi (econd ) Sytem: Fr Zero : i Damping:.3 Overhoot (%): 34.6 Frequency (rad/): 3.6 Sytem: Fr Zero :.5 3.4i Damping:.3 Overhoot (%): 34.6 Frequency (rad/): Real Axi (econd ) Sytem: Fr.5 Pole : Damping: Overhoot (%):.5 Frequency (rad/): Abbildung 4: Pol Nulltellenverteilung der Strecke & de Regler Au dieer Pol-Nulltellen-Kompenation geht unter Betrachtung der Sprungantwort hervor, da der für die Ozillation verantwortliche Einflu de Imaginärteil de komplex konjugierten Polpaar aufgehoben worden it, oda keine Überchwingungen mehr fetzutellen ind. 5

8 4 F y Sytem: F_{y} Settling time (econd): 3. F Geamt Amplitude.5 Sytem: F_{Geamt} Settling time (econd): Time (econd) Abbildung 5: Vergleich der Auregelzeit de Geamtyteme und der Strecke Sytem: F_{y} Peak amplitude: 3.9 Overhoot (%): 34.6 At time (econd):.9 F y F Geamt Amplitude.5 Sytem: F_{Geamt} Peak amplitude: >=.89 Overhoot (%): At time (econd): > Time (econd) Abbildung 6: Vergleich de Überchwingverhalten von Strecke und Regler Au dem vorherigen Aufgabenteil it bereit der Aymptotenverlauf der Regeltrecke bekannt, oda nur noch die Amplitudenverläufe de Regler und de gechloenen Regelkreie im Folgenden erläutert werden: Der Regler weit bei ω = einen Amplitudenwert von log( K P T I ) = 9,494dB 6

9 auf. Da der Regler lediglich eine Poltelle aufweit, welche ich im Urpprung befindet, it die zugehörige Amplitudenteigung db/dekade. Die Phae beginnt auf Grund der Poltelle im Urprung bei 9. Ab der Eckfrequenz ω e = 3,6rad/ ändert ich aufgrund de vorliegenden komplex konjugierten Nulltellenpaare die Amplitudenteigung um 4dB/Dekade, während eine Phaenänderung von 8 zu beobachten it. Der gechloene Regelkrei weit ebenfall eine Poltelle auf, diee befindet ich im Gegenatz zum Regler allerding nicht im Urprung, oda der Amplitudengang bei log(k S ) = db und der Phaengang bei beginnt. Aufgrund der vorliegenden Poltelle nimmt der Amplitudengang ab der Eckfrequenz ω e = rad/ um db/dekade ab, während ich die Phae um 9 ändert. Au dieen Daten ergeben ich für die jeweiligen Übertragungfunktionen folgende Aymptotenverläufe: Magnitude (db) Phae (deg) Strecke Regler Geamtytem Frequency (rad/) -8. Frequency (rad/) Abbildung 7: Vergleich der Auregelzeit de Geamtyteme und der Strecke Au der Abbildung geht alo hervor, da durch Einatz eine PID-Regler die Amplitude de gechloenen Regelkreie ich nur noch um db/dekade und eine geringere Phaenänderung von 9 vorliegt. 7

10 Regleraulegung mittle Polvorgabe. Auftellen der Regler Übertragungfunktion Im Folgenden it eine Aulegung eine PID-Regler vorzunehmen, oda mittel deen aufgrund von Stabilitätforderungen die Pole einer Regeltrecke mit P T - Verhalten und folgenden Kenngrößen K =,6; ω =,rad/; D =,8 vorgegeben werden können. Dabei it die gewünchte Pollage au dem Dämpfunggrad D W =,7, der Frequenz ω W = 3,rad/ owie der Zeitkontante T W =,5 zu entnehmen. Die zu der Regeltrecke zugehörige Übertragungfunktion F Strecke lautet: K F Strecke = ( ) ω + D ω +,6,68 +,74 + Für die allgemeine Übertragungunktion eine PID-Regler gilt: F Regler = K P ( + T I + T D) = K P T I T D + T I + T I. Betimmung der Übertragungfunktion de offenen Regelreie Darau reultiert folgende Übertragungfunktion F O für den offenen Regelkrei: F O = F Regler F Strecke = K P T I T D + T I + T I K ( ) ω + D ω +.3 Betimmung der Übertragungfunktion de gechloenen Regelkrei Au dem offenen Regelkrei lät ich der gechloene Regelkrei mittel folgendem Term betimmen, wobei Z O dem Zähler und N O dem Nenner de offenen 8

11 Regelkreie entprechen: F C = = F C = Z O N O + Z O K S K P (T I T D + T I + ) ( ( ) ) K S K P (T I T D + T I + ) + T I ω + D ω + T I K S K P 3 ω T I T D + T I + ) ( ) + T I (T D + D K P K S ω + T I + K P K S +.4 Auftellung der ÜF für einen allgemeinen PD T 3 -Regler Der gechloene Regelkrei weit ein P D T 3 -Verhalten auf. Eine allgemeine Übertragunfunktion für ein chwingungfähige P D T 3 -Sytem mit den gewünchten Eigenchaften D W, ω W und T W lautet: F W = = K + T D + T D T D ( ( ) ) ω W + D W ω OW + (T W + ) 3 T W ω W + ( K + T D + T D T D ωw ) ( ) + D W T W ω W + T W + D W ω OW + Au dem Koeffizientenvergleich de Nennerpolynom der Übertragungfunktion de gechloenen Regelkreie und dem der allgmeinen Übertragungfunktion für ein chwingungfähige P D T 3 -Sytem reultieren folgende Beziehungen: ω W T W ωw = T I K S K P ω + D W T W ω W = T D T I + DT I K P K S ω T W + D W ω OW = T I + T I K P K S Augehend von den durch den Koeffizientenvergleich erhaltenen Gleichungen können folgende Zuammenhänge für die Koeffizienten T I, K P und T D aufgetellt 9

12 werden: T I = T W ( ( ω ω W ) ) + D W ω OW K P =,77 T IωW K S ωt W,84 T D = T I ( ω W,49 ) + D W T W ω W T I D K S K P ω Mit den ermittelten Werten reultiert folgende Übertragungfunktion F C für den gechloenen Regelkrei: F C = T I K S K P 3 ω T I T D + T I + + T I (T D + D K P K S ω ) + T I ( + K P K S ) +,34 +,77+, ,3444 +,9667 +

13 .5 Analye de gechloenen Regelkreie Au Abbildung 8 geht hervor, da die Pole de gechloenen Regekreie, welche ich zum einen au einem reelen Pol und zum anderen ich au einem komplex konjugierten Polpaar zuammenetzen, in der linken Halbebene vorzufinden ind. Nach Stabilitätkriterium it alo der gechloene Regelkrei tabil. De Weiteren it ein ozillierend gedämpfte Verhalten de gechloenen Regelkreie mit einer Frequenz von f =,367rad/ auf Grund de komplex konjugierten Polpaar fetzutellen Imaginary Axi (econd ) Real Axi (econd ) Abbildung 8: Pol Nulltellenverteilung de gechloenen Kreie Im den Abbildungen 9 & it die Sprungantwort de gechloenen Regelkreie dargetellt. Hierbei it die Dämpfung von D W =,7 beonder gut zu erkennen, da trotz de ozillierenden Verhalten die maximale Amplitude lediglich mit 3,7% über dem tationären Endwert liegt, während die maximale Amplitude der Regeltrecke ca. dem,5-fachen de tationären Endwerte entpricht. De Weiteren it hervorzuheben, da die Auregelzeit de gechloenen Regelkreie mit 3,3 Sekunden deutlich unter der Auregelzeit der ungeregelten Strecke mit 9,57 Sekunden liegt

14 Abbildung 9: Auchnittvergrößerung: Sprungantwort de geregelten Syteme 3 F y.5 F c Amplitude.5 Sytem: F_c Settling time (econd): 3.3 Sytem: F_{y} Settling time (econd): Time (econd) Abbildung : Vergleich der Auregelzeiten

15 3 Bode-Verfahren 3. Betimmung von K R Au den gegeben Kenngrößen K = 5, ω = rad und D =,5 folgt ein PT- Verhalten für die Regeltrecke mit der Übertragungfunktion F () = K S ω + Dω + ω = Da im Frequenzbereich die Vertärkung de Regler K R nur Auwirkung auf die Amplitude und nicht auf die Phae hat kann im folgenden ein P-Regler augelegt werden um K R zu betimmen. Somit folgt mit F R () = K R für die offene Regeltrecke: F o () = K R K S ω + Dω + ω = K RK S D ω + ω Bei Betrachtung de Frequenzgange de offenen Regelkreie ergibt ich: F o (jω) = = K RK S ω D jω ω ( ω + ω ω + K R K ) S + j Dω ω ω + j Dω ω = K R K ω S ( ) ( + + ω ω Dω ω ) Bei der Durchtrittfrequenz ω d gilt F o (jω d ) =, oda K R ich wie folgt berechnen lät: F o (jω d ) = = ( ω d ω ( ω d ω K R K S ) ( + + K R K S ) ( + + ) Dω d ω ) Dω d ω ( ω d ω ( Dωd + ) + ω ) ( K R = ω d + ) + K S ω ( Dωd Mit den gegebenen Kenngrößen und der gewünchten Durchtrittfrequenz von ω ) 3

16 ω d = rad ergibt ich für die Reglervertärkung K R : K R = 5 (( 4) + 5 4,93 4 Magnitude (db) 4 6 F S K R F S Phae (deg) Sytem: F_S Phae Margin (deg): 7.8 Delay Margin (ec):.4 At frequency (rad/): 4.66 Cloed loop table? Ye Sytem: K_R \cdot F_S Phae Margin (deg):.8 Delay Margin (ec):.5 At frequency (rad/): Cloed loop table? Ye 8 Frequency (rad/) Abbildung : Vertärkung de Regler 3. Anhebung der Phaenreerve durch ein Lead Glied Durch die reine Vertärkung de Regler geht, wie in Abbildung veranchaulicht, Phaenreerve verloren. Im folgenden wird der Regler o modifiziert um dieen Verlut zu kompenieren. Dazu wird ein Lead-Glied augelegt um die Phaenreerve de Sytem auf ϕ R = 55 anzuheben. Hierzu it Kenntni über die Differenz der gewünchten und vorhandenen Phaenreerve erforderlich. Die vorhandene Phaenreerve lät ich wie 4

17 folgt berechnen: ϕ R = 8 + arctan D ω d ω ω d ω = 8 + arctan 5 4,76 Somit beträgt die Differenz au vorhandener und gewünchter Phaenreerve + Darau folgt da Frequenzverhältni Nun kann ω e ermittelt werden mit ϕ max = 55 ϕ R = 55,76 = 43,4 α = in ϕ max + in(ϕ max ) = 5,75 ω e = ω d α =,743 rad Um die Vertärkungreduktion auzugleichen mu der Vertärkungfaktor de Lead-Gliede zu gewählt werden. K = α =,743 Da Lead-Glied, welche die Phaenreerve de Sytem auf 55 anhebt ergibt ich durch die ermittelten Kenngrößen zu: ( ) ( ) + ω e +,743 F lead = K ( ) =,743 rad ( ) + α ω e + 5,75,743 rad In Abbildung 3 wird veranchaulicht, da die Durchtrittfrequenz mit dem P- Glied auf ω d = rad und dank dem Lead-Glied auch die Phaenreerve auf ϕ R = 55 angehoben wurde. 5

18 .4. Amplitude Time (econd) Abbildung : Sprungantwort de gechloene Kreie 3.3 Frequenzgang/Bode Diagramm 5 Magnitude (db) 5 F S F R F O 45 Phae (deg) Sytem: F_S Phae Margin (deg): 7.8 Delay Margin (ec):.4 At frequency (rad/): 4.66 Cloed loop table? Ye Sytem: F_O Phae Margin (deg): 55 Delay Margin (ec):.96 At frequency (rad/): Cloed loop table? Ye 8 3 Frequency (rad/) Abbildung 3: Gegenübertellung von Regeltrecke, Regler und de offenen Kreie Der Vergleich von ungeregelter Regeltrecke und gechloenem Regelkrei liefert einige Auagen über da Regelverhalten de entworfenem PDT-Regler. So tellt ich, wie in Abbildung 4 dargetellt, ein tationärer Regelfehler ein. 6

19 6 5 Sytem: F_S Final value: 5 4 Sytem: F_C Final value: 4.57 Amplitude 3 F S F C Time (econd) Abbildung 4: tationärer Regelfehler de PDT-Regler Sollte diee Abweichung verkraftbar ein, überwiegen die Vorteile der chnelleren Antiegzeit (Abbildung 5) und Settling-Time (Abbildung 6) gegenüber dem ungeregelten Sytem. 6 5 Sytem: F_S Rie time (econd):.8 Amplitude 4 3 Sytem: F_C Rie time (econd):.3 F S F C Time (econd) Abbildung 5: Antiegzeit de PDT geregelte Sytem 7

20 6 5 Sytem: F_S Settling time (econd): Sytem: F_C Settling time (econd):.67 Amplitude 3 F S F C Time (econd) Abbildung 6: Settling-Time de PDT geregelten Sytem 8

21 4 Regleraulegung mittel Ziegler-Nichol-Verfahren 4. Betimmung der Übertragungfunktion Abbildung 7: Gegebene Übertragungfunktion Die Übertragungfunktion der Sprungantwort: K S F () = + T e Tt Au der gegebenen Abbildung laen ich folgende Werte (nach Kapitel 7.; Skript) ableen: Totzeit: T t = tationärer Endwert: K S =,8 Zeitkontante: T = So ergibt ich folgende Übertragungfunktion: F S =,8 + e 4. Betimmung der Reglerkoeffizienten Die Reglerkoeffizienten werden mittel der Methode der Übertragungfunktionen und den bereit abgeleenen Werten ermittelt: 9

22 Reglertypen Reglereintellwerte K R T I T D P K S T T t PI,9 K S T T t 3,33 T t PID, K S T T t T t,5 T t Tabelle : Methode der Übertragungfunktionen 4.. P-Regler K R = K S T T t =,8 = 5 9 = 5,5 4.. PI-Regler K R =,9 K S T T t =,9,8 = 5 T I = 3,33 T t = 3,33 = 6, PID-Regler K R =, K S T T t =,,8 = 3 = 6,6 T I = T t = = 4 T D =,5 T t =,5 =

23 4.3 SIMULINK TM -Implementierung de Regelkreie Die Implementierung in SIMULINK TM : Step K Gain To Variable Time Delay.8 + Tranfer Fcn Scope Contant 5 Scope4 K /Ti Kp Integrator To Variable Time Delay.8 + Tranfer Fcn Contant K K /Ti Kp Integrator Contant3 To Variable Time Delay3.8 + Tranfer Fcn3 Gain du/dt Derivative Scope3 Abbildung 8: P, PI owie PID geregelte Sytem

24 Die Sprungantworten der jeweiligen Regler:.6.4 Sprung P Regler PI Regler PID Regler t [] im Abbildung 9: Sytemantwort für P, PI owie PID geregelte Sytem Die jeweiligen Stellaktivitäten: P Regler PI Regler PID Regler t [] im Abbildung : Stellverhalten P,PI und PID geregelten Syteme

25 Um die Stellaktivität zu reduzieren wird ein PT Glied hinzugenommen omit wird der Regelkrei mittel eine PIDT Regler geregelt. Da gewählte PT Glied hat folgende Eintellungen: F P T = K P =,5 T =,5 K P + T Die folgende Abbildung zeigt da Schaltbild de Regelkreie gefolgt von der Stellaktivität und der Sytemantwort K K Kp.5.+ T Glied To Totzeit.8 + Strecke Step /Ti Integrator T_t du/dt Sytemaktivitaet TD Differentiator K Stellaktivitaet Kp.8 K To Totzeit + Strecke /Ti Integrator TD du/dt Differentiator T_t Abbildung : PIDT geregelte Sytem 3

26 5 PID Regler PIDT Regler t im [] Abbildung : Stellverhalten für PID und PIDT geregelte Sytem E it deutlich zu ehen, da da Überchwingverhalten erheblich verbeert wurde, eine mehrfache Korrektur de Auchlag wird vermieden..8 PID Regler PIDT Regler t [] im Abbildung 3: Sytemantwort für PID und PIDT geregelte Sytem 4

27 4.4 Einflu der Totzeit auf die Phaenreerve Phaenreerven: Für da Sytem ohne Totzeit: 3,75 für da Sytem mit Totzeit: 5,75 Somit beträgt die Differenz durch die Totzeit: ϕ R,Tt= ϕ R,Tt= = 3,75-5,75 = 8,5749 e wird durch die Totzeit von Sekunden eine Phaenreerve von 8,57 aufgebraucht..5 F S (T t =) Einheitkrei F S (T t =).5 Imaginary Axi Real Axi Abbildung 4: Frequenzgang-Ortkurve mit/ohne Totzeit 5

28 Die Phaenreerve in äquivalente Totzeit umgerechnet ergibt nach Formel au dem Skript: ϕ(ω) = ω T t wobei ϕ in Radiant angegeben werden mu und tatt der Phae ϕ(ω) der Phaenrand 8 ϕ(ω) betrachtet wird 8 ϕ(ω) T t = ω T t= = 8 ϕ(ω T t=) ω Tt= T t= = 8 ϕ(ω T t=) ω Tt= = 56,5.748 = 8,863 = 64, = 6,863 6

29 A Matlab-Dateien 7

Regelungstechnik (A)

Regelungstechnik (A) Intitut für Elektrotechnik und Informationtechnik Aufgabenammlung zur Regelungtechnik (A) Prof. Dr. techn. F. Gauch Dipl.-Ing. C. Balewki Dipl.-Ing. R. Berat 08.01.2014 Übungaufgaben in Regelungtechnik

Mehr

Einfacher loop-shaping Entwurf

Einfacher loop-shaping Entwurf Intitut für Sytemtheorie technicher Prozee Univerität Stuttgart Prof. Dr.-Ing. F. Allgöwer 6.4.24 Regelungtechnik I Loophaping-Entwurf t http://www.it.uni-tuttgart.de/education/coure/rti/ Einfacher loop-haping

Mehr

Analyse zeitkontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich

Analyse zeitkontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich Übung 3 Analye zeitkontinuierlicher Syteme im Frequenzbereich Diee Übung bechäftigt ich mit der Analye von Sytemen im Frequenzbereich. Die beinhaltet da Rechnen mit Übertragungfunktionen, den Begriff der

Mehr

5. Das Frequenzkennlinienverfahren

5. Das Frequenzkennlinienverfahren 5. Da Frequenzkennlinienverfahren Beim o genannten Frequenzkennlinienverfahren handelt e ich um ein Reglerentwurfverfahren im Frequenzbereich. Der Reglerentwurf erfolgt dabei auf Bai von Anforderungen

Mehr

Diplomhauptprüfung. "Regelung linearer Mehrgrößensysteme" 17. März Aufgabenblätter

Diplomhauptprüfung. Regelung linearer Mehrgrößensysteme 17. März Aufgabenblätter Diplomhauptprüfung "Regelung linearer Mehrgrößenyteme" 7. Mär 008 Aufgabenblätter Die Löungen owie der volltändige und nachvolliehbare Löungweg ind in die dafür vorgeehenen Löungblätter einutragen. Nur

Mehr

Reglersynthese nach dem Frequenzkennlinienverfahren REGELUNGSTECHNIK

Reglersynthese nach dem Frequenzkennlinienverfahren REGELUNGSTECHNIK REGELUNGSTECHNIK augeführt am Fachhochchul-Studiengang Automatiierungtechnik für Beruftätige von Chritian Krachler Graz, im April 4 Inhaltverzeichni INHALTSVERZEICHNIS a Bodediagramm... 4 Rechnen mit dem

Mehr

7. Reglerentwurf im Frequenzbereich

7. Reglerentwurf im Frequenzbereich H A K O 7 Reglerentwurf im Frequenzbereich In dieem Kapitel werden zwei unterchiedliche Reglerentwurfverfahren im Frequenzbereich dikutiert Da o genannte Frequenzkennlinienverfahren it auf Regelkreie mit

Mehr

Labor RT Versuch RT1-1. Versuchsvorbereitung. Prof. Dr.-Ing. Gernot Freitag. FB: EuI, FH Darmstadt. Darmstadt, den

Labor RT Versuch RT1-1. Versuchsvorbereitung. Prof. Dr.-Ing. Gernot Freitag. FB: EuI, FH Darmstadt. Darmstadt, den Labor RT Versuch RT- Versuchsvorbereitung FB: EuI, Darmstadt, den 4.4.5 Elektrotechnik und Informationstechnik Rev., 4.4.5 Zu 4.Versuchvorbereitung 4. a.) Zeichnen des Bode-Diagramms und der Ortskurve

Mehr

Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors 1

Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors 1 Techniche Univerität Berlin Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Fachgebiet Regelungyteme Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jörg Raich Praktikum Digitale Signalverabeitung Praktikum Regelungtechnik 1 (Zeitdikrete

Mehr

Prüfung SS 2002. Regelungstechnik 1. Aufgabe 1: Standardregelkreis (10 P) Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

Prüfung SS 2002. Regelungstechnik 1. Aufgabe 1: Standardregelkreis (10 P) Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf Prüfung SS Aufgabe : Standardregelkrei ( P) Regelungtechnik Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf Anmerkungen: Aufgabenblätter auf Volltändigkeit überprüfen Nur Blätter mit Namen und Matr.Nr. werden korrigiert. Keine

Mehr

Gegeben sei folgender Regelkreis mit der Führungsgröße r, dem Regelfehler e und der Ausgangsgröße y: r e R(s) P (s)

Gegeben sei folgender Regelkreis mit der Führungsgröße r, dem Regelfehler e und der Ausgangsgröße y: r e R(s) P (s) 1. Teilklausur SS 16 Gruppe A Name: Matr.-Nr.: Für beide Aufgaben gilt: Gegeben sei folgender Regelkreis mit der Führungsgröße r, dem Regelfehler e und der Ausgangsgröße y: r e R(s) P (s) y Aufgabe 1 (6

Mehr

Musterlösung. 8 (unterschiedlich gewichtet, total 62 Punkte)

Musterlösung. 8 (unterschiedlich gewichtet, total 62 Punkte) BSc - Seionprüfung 4.8.9 Regelungtechnik I (5-59-) Prof. L. Guzzella Muterlöung Dauer der Prüfung: Anzahl der Aufgaben: Bewertung: Minuten 8 (unterchiedlich gewichtet, total 6 Punkte) Um die Note 6 zu

Mehr

Optimierung von Regelkreisen. mit P-, PI und PID Reglern

Optimierung von Regelkreisen. mit P-, PI und PID Reglern mit P-, PI und PID Reglern Sollwert + - Regler System Istwert Infos: Skript Regelungstechnisches Praktikum (Versuch 2) + Literatur Seite 1 Ziegler und Nichols Strecke: Annäherung durch Totzeit- und PT1-Glied

Mehr

Automation-Letter Nr Prof. Dr. S. Zacher. Formelsammlung

Automation-Letter Nr Prof. Dr. S. Zacher. Formelsammlung Automtion-Letter Nr. 5..5 Prof. Dr. S. Zcher Formelmmlung Eine weitere wichtige Größe de Regelkreie it Dämfung S. Zcher, M. Reuter: Regelungtechnik für Ingenieure, Seite 65, Sringer Vieweg Verlg, 4. Auflge,

Mehr

Vorlesung 13. Die Frequenzkennlinien / Frequenzgang

Vorlesung 13. Die Frequenzkennlinien / Frequenzgang Vorlesung 3 Die Frequenzkennlinien / Frequenzgang Frequenzkennlinien geben das Antwortverhalten eines linearen Systems auf eine harmonische (sinusförmige) Anregung in Verstärkung (Amplitude) und Phasenverschiebung

Mehr

Formelsammlung Signale & Systeme (ET054)

Formelsammlung Signale & Systeme (ET054) Formelammlung Signale & Syteme (ET054) DGL Mache(n) auftellen und nur Abhängigkeiten zur Auganggröße übrig laen. Bauelemente it = ut ut=i t it =c u t ut= 1 C i t dt Allgemein it = 1 L ut dt ut=l it a 0

Mehr

Regelsysteme Übung: Reglerentwurf nach Spezifikation im Zeitbereich. Damian Frick. Herbstsemester Institut für Automatik ETH Zürich

Regelsysteme Übung: Reglerentwurf nach Spezifikation im Zeitbereich. Damian Frick. Herbstsemester Institut für Automatik ETH Zürich Regelsysteme 6. Übung: Reglerentwurf nach Spezifikation im Zeitbereich Damian Frick Institut für Automatik ETH Zürich Herbstsemester 205 Damian Frick Regelsysteme Herbstsemester 205 6. Übung: Reglerentwurf

Mehr

FOS: Die harmonische Schwingung. Wir beobachten die Bewegung eines Fadenpendels

FOS: Die harmonische Schwingung. Wir beobachten die Bewegung eines Fadenpendels R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 25.11.213 Bechreibung von Schwingungen. FOS: Die harmoniche Schwingung Veruch: Wir beobachten die Bewegung eine Fadenpendel Lenken wir die Kugel au und laen

Mehr

() 2. K I Aufgabe 5: x(t) W(s) - X(s) G 1 (s) Z 1 (s) Z 2 (s) G 3 (s) G 2 (s) G 4 (s) X(s)

() 2. K I Aufgabe 5: x(t) W(s) - X(s) G 1 (s) Z 1 (s) Z 2 (s) G 3 (s) G 2 (s) G 4 (s) X(s) Seite 1 von 2 Name: Matr. Nr.: Note: Punkte: Aufgabe 1: Ermitteln Sie durch grafische Umwandlung des dargestellten Systems die Übertragungsfunktion X () G s =. Z s 2 () W(s) G 1 (s) G 2 (s) Z 1 (s) G 3

Mehr

(s + 3) 1.5. w(t) = σ(t) W (s) = 1 s. G 1 (s)g 2 (s) 1 + G 1 (s)g 2 (s)g 3 (s)g 4 (s) = Y (s) Y (s) W (s)g 1 (s) Y (s)g 1 (s)g 3 (s)g 4 (s)

(s + 3) 1.5. w(t) = σ(t) W (s) = 1 s. G 1 (s)g 2 (s) 1 + G 1 (s)g 2 (s)g 3 (s)g 4 (s) = Y (s) Y (s) W (s)g 1 (s) Y (s)g 1 (s)g 3 (s)g 4 (s) Aufgabe : LAPLACE-Transformation Die Laplace-Transformierte der Sprungantwort ist: Y (s) = 0.5 s + (s + 3).5 (s + 4) Die Sprungantwort ist die Reaktion auf den Einheitssprung: w(t) = σ(t) W (s) = s Die

Mehr

G S. p = = 1 T. =5 K R,db K R

G S. p = = 1 T. =5 K R,db K R TFH Berlin Regelungstechnik Seite von 0 Aufgabe 2: Gegeben: G R p =5 p 32ms p 32 ms G S p = p 250 ms p 8 ms. Gesucht ist das Bodediagramm von G S, G R und des offenen Regelkreises. 2. Bestimmen Sie Durchtrittsfrequenz

Mehr

Dynamisches Verhalten von OPVs

Dynamisches Verhalten von OPVs TECHNISCHE UNIVERSITÄT ILMENAU Fakultät ür Elektrotechnik und Inormationtechnik Fachgebiet Elektroniche Schaltungen und Syteme Dynamiche Verhalten von OPV Veruch 6 im Inormationelektronichen Praktikum

Mehr

Aufgabe 1: Musterlösung zur Klausur Impulstechnik I & II Punkte. 1.1) Spannungsteiler, idealer OP: U + = U. Knotengleichung: (4 P)

Aufgabe 1: Musterlösung zur Klausur Impulstechnik I & II Punkte. 1.1) Spannungsteiler, idealer OP: U + = U. Knotengleichung: (4 P) Muterlöung zur Klauur Impultechnik I & II 04.09.00 Aufgabe : 7 Punkte.) Spannungteiler, idealer OP: U + U Knotengleichung: R 3 U Z U a R 3 + R 4, U a U Z + R 4 R 3, I Z U a U Z R (Z I Z ) + U e U Z 0 @»

Mehr

Übungsklausur Regelungstechnik SS 2014

Übungsklausur Regelungstechnik SS 2014 Übungklauur egelungtechnik SS 04 Aufgabe : Für ein Sytem mit er Übertragungfunktion G S () 5 ( )( 5) oll ein egler imenioniert weren. Die Führungprungantwort arf maximal 8,5% Überchwingen, e oll abei keine

Mehr

Versuch 1: Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors

Versuch 1: Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors Techniche Univerität Berlin Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Fachgebiet Regelungyteme Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jörg Raich Praktikum Grundlagen der Regelungtechnik Sommeremeter 2012 Veruchbechreibung

Mehr

Regelungs- und Systemtechnik 1 - Übung 5 Sommer 2016

Regelungs- und Systemtechnik 1 - Übung 5 Sommer 2016 4 6 Fachgebiet Regelungstechnik Leiter: Prof. Dr.-Ing. Johann Reger Regelungs- und Systemtechnik 1 - Übung 5 Sommer 216 Vorbereitung Wiederholen Sie Vorlesungs- und Übungsinhalte zu folgenden Themen: Skizzieren

Mehr

SYNTHESE LINEARER REGELUNGEN

SYNTHESE LINEARER REGELUNGEN Synthese Linearer Regelungen - Formelsammlung von 8 SYNTHESE LINEARER REGELUNGEN FORMELSAMMLUNG UND MERKZETTEL INHALT 2 Grundlagen... 2 2. Mathematische Grundlagen... 2 2.2 Bewegungsgleichungen... 2 2.3

Mehr

Grundlagen der Regelungstechnik

Grundlagen der Regelungstechnik Grundlagen der Regelungstechnik Dr.-Ing. Georg von Wichert Siemens AG, Corporate Technology, München Termine Dies ist der letzte Termin in diesem Jahr 17.12.2004 fällt aus Nächste Termine: 14.1., 28.1.,

Mehr

Technische Universität Ilmenau Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik. Hausaufgabe

Technische Universität Ilmenau Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik. Hausaufgabe Techniche Univerität Ilmenau Fakultät für Elektrotechnik und Informationtechnik Hauaufgabe im Fach Grundlagen der Schaltungtechnik (WS13/14) Bearbeiter Mat.-nr. Emailadree Aufgabe erreichte Punkte mögliche

Mehr

Prüfung im Modul Grundlagen der Regelungstechnik Studiengänge Medizintechnik / Elektrotechnik

Prüfung im Modul Grundlagen der Regelungstechnik Studiengänge Medizintechnik / Elektrotechnik Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Fakultät 1 Professur Systemtheorie Prof. Dr.-Ing. D. Döring Prüfung im Modul Grundlagen der Regelungstechnik Studiengänge Medizintechnik / Elektrotechnik

Mehr

Seminarübungen: Dozent: PD Dr. Gunther Reißig Ort: 33/1201 Zeit: Mo Uhr (Beginn )

Seminarübungen: Dozent: PD Dr. Gunther Reißig Ort: 33/1201 Zeit: Mo Uhr (Beginn ) Vorlesung : Dozent: Professor Ferdinand Svaricek Ort: 33/040 Zeit: Do 5.00 6.30Uhr Seminarübungen: Dozent: PD Dr. Gunther Reißig Ort: 33/20 Zeit: Mo 5.00 6.30 Uhr (Beginn 8.0.206 Vorlesungsskript: https://www.unibw.de/lrt5/institut/lehre/vorlesung/rt_skript.pdf

Mehr

1.1) ja(j!)j 6= f (!) ) Die Strecke verhält sich wie ein Allpaß. (1 P) Abbildung 1: Gruppenlaufzeit

1.1) ja(j!)j 6= f (!) ) Die Strecke verhält sich wie ein Allpaß. (1 P) Abbildung 1: Gruppenlaufzeit Muterlöung zur Klauur Impultechnik I & II 050900 Löung Aufgabe : 7 Punkte ) ja(j!)j 6 f (!) ) Die Strecke verhält ich wie ein Allpaß ( P) ) Die Gruppenlaufzeit wird betimmt durch g d d! :(P) T t g p T

Mehr

ka (s + c 0 )(s + c 1 )s 1 c 0 (c 0 c 1 ) e c 0t + lim = k R k max = π 4T t b2) und aus der Hauptlösung der Phasenbedingung die Reglerverstärkung

ka (s + c 0 )(s + c 1 )s 1 c 0 (c 0 c 1 ) e c 0t + lim = k R k max = π 4T t b2) und aus der Hauptlösung der Phasenbedingung die Reglerverstärkung Aufgabe 1: Systemanalyse a) Sprungantwort des Übertragungssystems: X(s) = ka (s + c 0 )(s + c 1 )s a1) Zeitlicher Verlauf der Sprungantwort: [ 1 x(t) = ka + c 0 c 1 a2) Man erhält dazu den Endwert: 1 c

Mehr

Grundlagen der Regelungstechnik

Grundlagen der Regelungstechnik Grundlagen der Regelungstechnik Dr.-Ing. Georg von Wichert Siemens AG, Corporate Technology, München Termine Nächste Termine: 28.., 4.2. Wiederholung vom letzten Mal Regelkreis Geschlossener Regelkreis

Mehr

Bearbeitungszeit: 120 Min

Bearbeitungszeit: 120 Min 4 6 Fachgebiet gelungstechnik Leiter: Prof. Dr.-Ing. Johann ger gelungs- und Systemtechnik - Übungsklausur 9 Bearbeitungszeit: Min Modalitäten Es sind keine Hilfsmittel zugelassen. Bitte schreiben Sie

Mehr

Reglerentwurf mit Wurzelortskurven

Reglerentwurf mit Wurzelortskurven Hochchule aenburg-weingarten Labor egelungtechnik. Veruch r. 2 3/27 eglerentwurf mit Wurzelortkuren Einführung In dieem Veruch geht e um den theoretichen eglerentwurf mit Hilfe on Wurzelortkuren und die

Mehr

Beispiel-Schulaufgabe 2

Beispiel-Schulaufgabe 2 Anregungen zur Ertellung von Aufgaben Aufgaben für Leitungnachweie Die zeichnet ich durch eine augewogene Berückichtigung der allgemeinen mathematichen Kompetenzen au. Aufgaben, deren Bearbeitung in auffallendem

Mehr

Regelungstechnik. Zustandsgleichungcen / Übertragungsfunktionen normaler Übertragungsglieder. i c =C du dt. Zustands.- und Ausgangsgleichungen:

Regelungstechnik. Zustandsgleichungcen / Übertragungsfunktionen normaler Übertragungsglieder. i c =C du dt. Zustands.- und Ausgangsgleichungen: Regelungstechnik Zustandsgleichungcen / Übertragungsfunktionen normaler Übertragungsglieder Energiespeicher: Zustandsgröße: Kondensator Spannung i c C du Zustands.- und Ausgangsgleichungen: Aus den Knoten:

Mehr

Zentrale schriftliche Abiturprüfungen im Fach Mathematik

Zentrale schriftliche Abiturprüfungen im Fach Mathematik Zentrale chriftliche Abiturprüfungen i Fach Matheatik Analyi Grundkur Aufgabe 5: Helikopter In der Abbildung it ein Auchnitt de Graphen einer quadratichen Funktion zu ehen, der i Zeitinterall on 0 bi 60

Mehr

Fachpraktikum Elektrische Maschinen. Versuch 4: Transformatoren

Fachpraktikum Elektrische Maschinen. Versuch 4: Transformatoren Fachraktikum Elektriche Machinen Veruch 4: Tranformatoren Theorie & Fragen Baierend auf den Unterlagen von LD Didactic Entwickelt von Thoma Reichert am Intitut von Prof. J. W. Kolar FS 2013 Vorbereitung

Mehr

Reglerentwurf mit dem Frequenzkennlinienverfahren

Reglerentwurf mit dem Frequenzkennlinienverfahren Kapitel 5 Reglerentwurf mit dem Frequenzkennlinienverfahren 5. Synthese von Regelkreisen Für viele Anwendungen genügt es, Standard Regler einzusetzen und deren Parameter nach Einstellregeln zu bestimmen.

Mehr

von der Straßenkoordinate r zur Fahrzeugkoordinate x. Straßenoberfläche Initiale Referenz

von der Straßenkoordinate r zur Fahrzeugkoordinate x. Straßenoberfläche Initiale Referenz Regelungstechnik Klausur vom 9.2.23 Zoltán Zomotor Versionsstand: 3. Januar 24, 2:59 This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3. Germany License. To view a

Mehr

Übungen zur Vorlesung PN1 Lösung Übungsblatt 12 Besprechung am

Übungen zur Vorlesung PN1 Lösung Übungsblatt 12 Besprechung am Übungen zur Vorleung PN1 Löung Übungblatt 12 Beprechung am 22.1.2013 Aufgabe 1: Gedämpfte Schwingung An einer Feder mit der Federhärte 20 N/m hängt eine Kugel der Mae 100g. Die Kugel wird um 10 cm nach

Mehr

( ) = ( ) ( ) ( ) ( )

( ) = ( ) ( ) ( ) ( ) R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 0.0.0 Löungen Grundaufgaben für lineare und quadratiche Funktionen I e: E e f( x) = x+ Py 0 f( x) = x+ Px 0 E E E E E6 E7 E8 E9 E0 f x = mx + b mit m = und P(

Mehr

Bestimmung der Reglerparameter aus den Frequenzkennlinien

Bestimmung der Reglerparameter aus den Frequenzkennlinien 1 Kapitel Bestimmung der Reglerparameter aus den Frequenzkennlinien Mit PSPICE lassen sich die Frequenzgänge der Amplitude und der Phase von Regelkreisen simulieren, graphisch darstellen und mit zwei Cursors

Mehr

90 Minuten Seite 1. Einlesezeit

90 Minuten Seite 1. Einlesezeit 90 Minuten Seite 1 Einlesezeit Für die Durchsicht der Klausur wird eine Einlesezeit von 10 Minuten gewährt. Während dieser Zeitdauer ist es Ihnen nicht gestattet, mit der Bearbeitung der Aufgaben zu beginnen.

Mehr

Eine weitere wichtige Größe ist Dämpfung

Eine weitere wichtige Größe ist Dämpfung Automtion-Letter Nr. Prof. Dr. S. Zcher Eine weitere wichtige Größe it Dämfung S. Zcher, M. Reuter: Regelungtechnik für Ingenieure, Seite 65, Sringer Vieweg Verlg, 4. Auflge, 4 www.zcher-utomtion.de -5

Mehr

1. Differentialgleichung der Filter zweiter Ordnung

1. Differentialgleichung der Filter zweiter Ordnung Prof. Dr.-Ing. F. Keller abor Elektronik 3 Filter zweiter Ordnung Info v.doc Hochschule Karlsruhe Info-Blatt: Filter zweiter Ordnung Seite /6. Differentialgleichung der Filter zweiter Ordnung Ein- und

Mehr

1 Reglerentwurf nach dem Betragsoptimum

1 Reglerentwurf nach dem Betragsoptimum Reglerentwurf nach dem Betragsoptimum Für einfache d.h. einschleifige, lineare Regelungen mit ausgesprägtem Tiefpassverhalten ist der Entwurf nach dem Betragsoptimum relativ leicht anwendbar. w G K (s)

Mehr

Schaltungstechnik 2. Univ.-Prof. Dr. Linus Maurer Institut für Mikroelektronik und Schaltungstechnik

Schaltungstechnik 2. Univ.-Prof. Dr. Linus Maurer Institut für Mikroelektronik und Schaltungstechnik Schaltungtechnik 2 Univ.-Prof. Dr. Linu Maurer Intitut für Mikroelektronik und Schaltungtechnik Zur Beachtung: Die hier den Studierenden angebotenen Unterlagen dienen auchließlich der Dokumentation de

Mehr

SSYLB2 SS06 Daniel Schrenk, Andreas Unterweger Übung 8. Laborprotokoll SSY. Diskrete Systeme II: Stabilitätsbetrachtungen und Systemantwort

SSYLB2 SS06 Daniel Schrenk, Andreas Unterweger Übung 8. Laborprotokoll SSY. Diskrete Systeme II: Stabilitätsbetrachtungen und Systemantwort SSYLB SS6 Daniel Schrenk, Andreas Unterweger Übung 8 Laborprotokoll SSY Diskrete Systeme II: Stabilitätsbetrachtungen und Systemantwort Daniel Schrenk, Andreas Unterweger, ITS 4 SSYLB SS6 Daniel Schrenk,

Mehr

K l a u s u r N r. 2 G k P h 12

K l a u s u r N r. 2 G k P h 12 10.1.10 K l a u u r N r. G k P h 1 Aufgabe 1 Bechreiben Sie einen Veruch, mit dem man die Schallgechwindigkeit mit Hilfe einer fortchreitenden Welle betimmen kann. (Veruchkizze mit Bechriftung, Veruchdurchführung,

Mehr

Frequenzganganalyse, Teil 3: PT1- und DT1- Glieder

Frequenzganganalyse, Teil 3: PT1- und DT1- Glieder FELJC Frequenzganganalyse_neu_3.odt 1 Frequenzganganalyse, Teil 3: PT1- und DT1- Glieder 3.1 PT1-Glieder a) Wiederholung: Sprungantwort Beispiel: Ein Regelkreisglied hat bei einem Eingangssprung von 5V

Mehr

Prof. Liedl Lösung Blatt 8. Übungen zur Vorlesung PN1. Lösung zum Übungsblatt 8. Besprochen am

Prof. Liedl Lösung Blatt 8. Übungen zur Vorlesung PN1. Lösung zum Übungsblatt 8. Besprochen am 11.12.212 Löung Blatt 8 Übungen zur Vorleung PN1 Löung zum Übungblatt 8 Beprochen am 11.12.212 Aufgabe 1: Moleküle al tarre rotierende Körper Durch Mikrowellen laen ich Rotationen von Molekülen mit einem

Mehr

Regelung einer Luft-Temperatur-Regelstrecke

Regelung einer Luft-Temperatur-Regelstrecke Technische Universität Berlin Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Fachgebiet Regelungssysteme Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jörg Raisch Praktikum Grundlagen der Regelungstechnik Regelung einer Luft-Temperatur-Regelstrecke

Mehr

Prüfung SS 2008. Mechatronik. Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

Prüfung SS 2008. Mechatronik. Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf Prüfung SS 28 Mechatronik Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf Anmerkungen: Aufgabenblätter auf Vollständigkeit überprüfen Nur Blätter mit lesbarem Namen werden korrigiert. Keine rote Farbe verwenden. Zu jeder Lösung

Mehr

Regelungs- und Systemtechnik 1. Kapitel 5: Entwurf von Regelungssystemen im Frequenzbereich

Regelungs- und Systemtechnik 1. Kapitel 5: Entwurf von Regelungssystemen im Frequenzbereich egelung- un Sytemtechnik apitel 5: Entwurf von egelungytemen im Frequenzbereich rof. Dr.-Ing. u Li Fachgebiet Simulation un Optimale rozee SO roblemartellung: Da Sytem wir von einem Signal mit einer betimmten

Mehr

Übungsaufgaben zur Vorlesung Regelungssysteme (Grundlagen)

Übungsaufgaben zur Vorlesung Regelungssysteme (Grundlagen) Übungsaufgaben zur Vorlesung Regelungssysteme (Grundlagen) TU Bergakademie Freiberg Institut für Automatisierungstechnik Prof. Dr.-Ing. Andreas Rehkopf 27. Januar 2014 Übung 1 - Vorbereitung zum Praktikum

Mehr

Controller design for a position control

Controller design for a position control SIMEC Exercie FH Ravenburg-Weingarten Exercie 7: Controller deign for a poition control In Exercie 5 a model of a poition control with a P-controller wa imulated with Simulink. The control will now be

Mehr

Kybernetik Stabilität

Kybernetik Stabilität Kybernetik Stabilität Mohamed Oubbati Intitut für Neuroinformatik Tel.: (+49) 731 / 50 24153 mohamed.oubbati@uni-ulm.de 22. 05. 2012 Definition Stabilität Definition 1 Ein Sytem, da nach einer Anregung

Mehr

SSYLB2 SS06 Daniel Schrenk, Andreas Unterweger Übung 5. Laborprotokoll SSY. Reglerentwurf nach dem Frequenz- Kennlinien-Verfahren

SSYLB2 SS06 Daniel Schrenk, Andreas Unterweger Übung 5. Laborprotokoll SSY. Reglerentwurf nach dem Frequenz- Kennlinien-Verfahren Laborprotokoll SSY Reglerentwurf nah dem Frequenz- Kennlinien-Verfahren Daniel Shrenk, Andreas Unterweger, ITS 24 SSYLB2 SS6 Daniel Shrenk, Andreas Unterweger Seite 1 von 13 1. Einleitung Ziel der Übung

Mehr

Lageregelung eines Hubschraubermodells unter Matlab

Lageregelung eines Hubschraubermodells unter Matlab Fachhochchule Ravenburg-Weingarten Regelungtechnik Labor Veruch Nr. 4 04/003 Lageregelung eine Hubchraubermodell unter Matlab. Einführung / Lernziele Der Entwurf und die Anwendung von Echtzeit-Regelungytemen

Mehr

BSc PRÜFUNGSBLOCK 2 / D-MAVT VORDIPLOMPRÜFUNG / D-MAVT. Musterlösung

BSc PRÜFUNGSBLOCK 2 / D-MAVT VORDIPLOMPRÜFUNG / D-MAVT. Musterlösung Institut für Mess- und Regeltechnik BSc PRÜFUNGSBLOCK / D-MAVT.. 005. VORDIPLOMPRÜFUNG / D-MAVT REGELUNGSTECHNIK I Musterlösung Dauer der Prüfung: Anzahl der Aufgaben: Bewertung: Zur Beachtung: Erlaubte

Mehr

Ergänzung zur Regelungstechnik

Ergänzung zur Regelungstechnik Ergänzung zur Regelungstechnik mathematische Erfassung Weil die einzelnen Regelkreisglieder beim Signaldurchlauf ein Zeitverhalten haben, muss der Regler den Wert der Regelabweichung verstärken und gleichzeitig

Mehr

Steuer- und und Regelungstechnik II

Steuer- und und Regelungstechnik II Steuer- und und Regelungstechnik II II Vorlesung: Dozent: Professor Ferdinand Svaricek Ort: Ort: 33/03 Zeit: Zeit: Mi Mi 8.5 8.5 9.45 9.45 Uhr Uhr Seminarübungen: Dozent: Dr. Dr. Klaus-Dieter Otto Otto

Mehr

5. Praktikum. Die Abgabe der Vorbereitungsaufgaben erfolgt einzeln, im Praktikum können dann wieder 3er-Gruppen gebildet werden.

5. Praktikum. Die Abgabe der Vorbereitungsaufgaben erfolgt einzeln, im Praktikum können dann wieder 3er-Gruppen gebildet werden. Prof. Dr.-Ing. Jörg Raich Dipl.-Ing. Anne-Kathrin He Dipl.-Ing. Thoma Seel Fachgebiet Regelungyteme Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Techniche Univerität Berlin Integrierte Lehrverantaltung Grundlagen

Mehr

Protokoll zur Laborübung Verfahrenstechnik. Übung: Filtration. Betreuer: Dr. Gerd Mauschitz. Durchgeführt von:

Protokoll zur Laborübung Verfahrenstechnik. Übung: Filtration. Betreuer: Dr. Gerd Mauschitz. Durchgeführt von: Protokoll zur Laborübung Verahrentechnik Übung: Filtration Betreuer: Dr. Gerd Mauchitz Durchgeührt von: Marion Pucher Mtk.Nr.:015440 Kennzahl: S6 Mtk.Nr.:015435 Kennzahl: S9 Datum der Übung:.06.004 1/11

Mehr

Regelungstechnik für Ingenieure

Regelungstechnik für Ingenieure Manfred Reuter Regelungstechnik für Ingenieure 7., überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 322 Bildern Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden Inhaltsverzeichnis Formelzeichen 1 Einführung 1 1.1

Mehr

Übungsmaterial. Lösen von Anfangswertproblemen mit Laplacetransformation

Übungsmaterial. Lösen von Anfangswertproblemen mit Laplacetransformation Prof. Dr. W. Roenheinrich 30.06.2009 Fachbereich Grundlagenwienchaften Fachhochchule Jena Übungmaterial Löen von Anfangwertproblemen mit Laplacetranformation Nachtehend ind einige Anfangwertprobleme zu

Mehr

Diffusion in der Gasphase

Diffusion in der Gasphase Diffuion in der Gaphae Bericht für da Praktikum Chemieingenieurween I WS06/07 Zürich, 22. Januar 2007 Studenten: Francico Joé Guerra Millán fguerram@tudent.ethz.ch Andrea Michel michela@tudent.ethz.ch

Mehr

Elementare Regelungstechnik

Elementare Regelungstechnik Peter Busch Elementare Regelungstechnik Allgemeingültige Darstellung ohne höhere Mathematik *v Vogel Buchverlag Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 13 1.1 Steuern - Regeln 13 1.1.1 Steuern 13 1.1.2 Regeln

Mehr

INSTITUT FÜR REGELUNGSTECHNIK

INSTITUT FÜR REGELUNGSTECHNIK Aufgabe 9: Regler mit schaltendem Stellglied führen auf besonders einfache technische Lösungen. Durch pulsbreitenmoduliertes Schalten mit genügend hoher Frequenz ist auch hier eine angenähert lineare Betriebsweise

Mehr

INEPT und HSQC. Ein INEPT Transfer wird durch die folgende Pulssequenz erreicht: Ausgehend von der Gleichgewichtsmagnetisierung I z erhält man somit:

INEPT und HSQC. Ein INEPT Transfer wird durch die folgende Pulssequenz erreicht: Ausgehend von der Gleichgewichtsmagnetisierung I z erhält man somit: NEPT und HQC n dieem Kapitel werden heteronukleare NMR-Korrelatioeperimente und deren Anwendung am Beipiel de NEPT Tranfer und de HQC Eperimente eingeführt. NEPT Beim NEPT (nenitive Nuclei Enhanced b Polariation

Mehr

Fourierreihen periodischer Funktionen

Fourierreihen periodischer Funktionen Fourierreihen periodischer Funktionen periodische Funktion: (3.1) Fourierkoeffizienten und (3.2) (3.3) Fourier-Reihenentwicklungen Cosinus-Reihe: (3.4) (3.5) Exponentialreihe: (3.6) (3.7-3.8) Bestimmung

Mehr

Berechnung, Simulation und Messungen an einem Regelkreises aus I-Strecke und P-Regler.

Berechnung, Simulation und Messungen an einem Regelkreises aus I-Strecke und P-Regler. Ziel des vierten Versuchs: Berechnung, Simulation und Messungen an einem Regelkreises aus I-Strecke und P-Regler. 4. Berechnung, Simulation und Messung des Frequenzgangs einer I-Strecke F R (s) F S (s)

Mehr

2. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2005

2. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2005 2. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2 1. Veruch: Der bipolare Tranitor al Schalter Tranitor (Funktion, Betrieb, etc) idealer und realer Schalter Flankenantieg-, Flankenabfallzeit und Signallaufzeit

Mehr

Elektronik Prof. Dr.-Ing. Heinz Schmidt-Walter

Elektronik Prof. Dr.-Ing. Heinz Schmidt-Walter 6. Aktive Filter Filterschaltungen sind Schaltungen mit einer frequenzabhängigen Übertragungsfunktion. Man unterscheidet zwischen Tief, Hoch und Bandpässen sowie Sperrfiltern. Diesen Filtern ist gemeinsam,

Mehr

Phasenkompensation an Verstärkern Teil 1 Theoretische Grundlagen

Phasenkompensation an Verstärkern Teil 1 Theoretische Grundlagen Dr.-Ing. Gottlieb Strassacker Dr.-Ing. Peter Strassacker Strassacker lautsprechershop.de Phasenkompensation an Verstärkern Teil Theoretische Grundlagen. Einleitung Bei allen Verstärkern nimmt die Spannungsverstärkung

Mehr

Systemtheorie und Regelungstechnik Abschlussklausur

Systemtheorie und Regelungstechnik Abschlussklausur Systemtheorie und Regelungstechnik Abschlussklausur Prof. Dr. Moritz Diehl, IMTEK, Universität Freiburg, und ESAT-STADIUS, KU Leuven 7. März 5, 9:-:, Freiburg, Georges-Koehler-Allee, HS 6 und HS 6 page

Mehr

Versuchsanleitung. Labor Mechatronik. Versuch DV_5 Regelkreis mit analogen Reglern. Labor Mechatronik Versuch BV-5 analoge Regelung

Versuchsanleitung. Labor Mechatronik. Versuch DV_5 Regelkreis mit analogen Reglern. Labor Mechatronik Versuch BV-5 analoge Regelung Fachbereich 2 Ingenieurwissenschaften II Labor Mechatronik Steuerungund Regelung Lehrgebiet: Mechatronik Versuchsanleitung Versuch DV_5 Regelkreis mit analogen Reglern FB2 Stand April 2009 Seite1von 9

Mehr

Der ideale Op-Amp 2. Roland Küng, 2009

Der ideale Op-Amp 2. Roland Küng, 2009 Der ideale Op-Amp 2 Roland Küng, 2009 Reiew Reiew o f(, 2 ) L: o /2 + 2 Strom-Spannungswandler Photodiode liefert Strom proportional zur Lichtmenge Einfachstes Ersatzbild: Stromquelle V out -R 2 i in Anwendung:

Mehr

Die regelungstechnischen Grundfunktionen P, I, D, Totzeit und PT1. 1. Methoden zur Untersuchung von Regelstrecken

Die regelungstechnischen Grundfunktionen P, I, D, Totzeit und PT1. 1. Methoden zur Untersuchung von Regelstrecken FELJC P_I_D_Tt.odt 1 Die regelungstechnischen Grundfunktionen P, I, D, Totzeit und PT1 (Zum Teil Wiederholung, siehe Kurs T2EE) 1. Methoden zur Untersuchung von Regelstrecken Bei der Untersuchung einer

Mehr

Lösungen zur 7. Übung

Lösungen zur 7. Übung Prof. Dr.-Ing. Jörg Raisch Dipl.-Ing. Vladislav Nenchev M.Sc. Arne Passon Dipl.-Ing. Thomas Seel Fachgebiet Regelungssysteme Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Technische Universität Berlin Integrierte

Mehr

Um den Frequenzgang zu erhalten, wird in der Übertragungsfunktion für die Laplace- Variable s der Ausdruck j ω eingesetzt, wobei ω [ 0; [

Um den Frequenzgang zu erhalten, wird in der Übertragungsfunktion für die Laplace- Variable s der Ausdruck j ω eingesetzt, wobei ω [ 0; [ . zur Voreung Regeungtechnk Frequenzgang, Ortkurve und Bode-Dagramm Vorbemerkung I: Frequenzgangortkurve De Frequenzgangortkurve t de grafche Darteung de Frequenzgang ene Sytem, wobe ch mt etzterem de

Mehr

4. Der geschlossene Regelkreis mit P-Strecke und P-Regler

4. Der geschlossene Regelkreis mit P-Strecke und P-Regler FELJC 4a_Geschlossener_ Regelkreis_Störverhalten.odt 1 4. Der geschlossene Regelkreis mit P-Strecke und P-Regler 4.1. Störverhalten (disturbance behaviour, comportement au perturbations) 4.1.1 Angriffspunkt

Mehr

a) Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einer Regelung und einer Steuerung an Hand eines Blockschaltbildes.

a) Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einer Regelung und einer Steuerung an Hand eines Blockschaltbildes. 144 Minuten Seite 1 NAME VORNAME MATRIKEL-NR. Aufgabe 1 (je 2 Punkte) a) Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einer Regelung und einer Steuerung an Hand eines Blockschaltbildes. b) Was ist ein Mehrgrößensystem?

Mehr

Berechnung der Lagerkräfte in einem statischen System

Berechnung der Lagerkräfte in einem statischen System Textauzug au und Ergänzung zu: 'Die Techniken de Gleichunglöen' and, Lineare Gleichungyteme erechnung der Lagerkräfte in einem tatichen Sytem Da Problem: In einem tatichen Sytem mit angreifenden Kräften,

Mehr

Übung Grundlagen der Elektrotechnik B

Übung Grundlagen der Elektrotechnik B Übung Grundlagen der Elektrotechnik B 1 Übertragungsfunktion, Filter Gegeben sei die folgende Schaltung: R U 2 1. Berechnen Sie die Übertragungsfunktion H( jω)= U 2. 2. Bestimmen Sie die Zeitkonstante.

Mehr

J und κ =1, 4 behandelt werden. kg K. a) Berechnen Sie die fehlenden Temperaturen und Drücke!

J und κ =1, 4 behandelt werden. kg K. a) Berechnen Sie die fehlenden Temperaturen und Drücke! Übung 11 Aufgabe 7.6: Offene Gaturbine Eine Gaturbinenanlage untercheidet ich vom reveriblen oule-proze dadurch, da der Verdichter und die Turbine nicht ientrop arbeiten. E gilt vielmehr: η S,V =0, 85

Mehr

Beispiellösungen zu Blatt 84

Beispiellösungen zu Blatt 84 µatheaticher κorrepondenz- zirkel Matheatiche Intitut Georg-Augut-Univerität Göttingen Aufgabe 1 Beipiellöungen zu Blatt 84 Welche der folgenden Zahlen it größer? 2009 + 2010 + 2010 + 2009, 2009 + 2009

Mehr

Elementare Regelungstechnik

Elementare Regelungstechnik Peter Busch Elementare Regelungstechnik Allgemeingültige Darstellung ohne höhere Mathematik 2., korrigierte Auflage Vogel Buchverlag Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 13 1.1 Steuern - Regeln 13 1.1.1 Steuern

Mehr

Lösungen zur 3. Übung

Lösungen zur 3. Übung Prof. Dr.-Ing. Jörg Raisch Dipl.-Ing. Vladislav Nenchev M.Sc. Arne Passon Dipl.-Ing. Thomas Seel Fachgebiet Regelungssysteme Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Technische Universität Berlin Integrierte

Mehr

Zentralabitur 2014 Physik Schülermaterial Aufgabe II ga Nachschreibtermin Bearbeitungszeit: 220 min

Zentralabitur 2014 Physik Schülermaterial Aufgabe II ga Nachschreibtermin Bearbeitungszeit: 220 min Thema: Interferenz In Aufgabe 1 wird Interferenz von Licht am Gitter behandelt. In Aufgabe 2 geht e um die Eigenchaften verchiedener Quantenobjete. Aufgabe 3 befat ich mit Michelon-Interferometern. Aufgabentellung

Mehr

Autonome Mobile Systeme

Autonome Mobile Systeme Autonome Mobile Syteme Teil II: Sytemtheorie für Informatiker Dr. Mohamed Oubbati Intitut für Neuroinformatik Univerität Ulm SS 2007 Warum Sytemtheorie? Informatiker werden zunehmend mit Sytemen konfrontiert,

Mehr

Prüfungsbedingungen. Vorname:... Name:... Leginummer: Minuten + 15 Minuten Lesezeit am Anfang! 36 (unterschiedlich gewichtet, total 47 Punkte)

Prüfungsbedingungen. Vorname:... Name:... Leginummer: Minuten + 15 Minuten Lesezeit am Anfang! 36 (unterschiedlich gewichtet, total 47 Punkte) BSc - Sessionsprüfung 8.8.26 Regelungstechnik I (5-59-) Ochsner Prüfungsbedingungen Vorname:... Name:... Leginummer:... Dauer der Prüfung: Anzahl der Fragen: Bewertung: 2 Minuten + 5 Minuten Lesezeit am

Mehr

1. Laborpraktikum. Abbildung 1: Gleichstrommotor Quanser QET

1. Laborpraktikum. Abbildung 1: Gleichstrommotor Quanser QET Prof. Dr.-Ing. Jörg Raisch Dipl.-Ing. Stephanie Geist Fachgebiet Regelungssysteme Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik Technische Universität Berlin Integrierte Lehrveranstaltung Grundlagen der Regelungstechnik

Mehr

Lineare Funktionen. Arbeitsschritte Tastenfolge Display. Arbeitsschritte Tastenfolge Display. y p TableStart bei x = -10 Schrittweite: 0,5

Lineare Funktionen. Arbeitsschritte Tastenfolge Display. Arbeitsschritte Tastenfolge Display. y p TableStart bei x = -10 Schrittweite: 0,5 Lineare Funktinen Beiiel: y = 2x - 1 1. Eingabe der Funktingleichung Eingabe der Funktingleichung Y 1 eingeben Á ¹À 2. Wertetabelle Eintellungen für die Wertetabelle y TableStart bei x = -10 Schrittweite:

Mehr

Grundlagen der Regelungstechnik

Grundlagen der Regelungstechnik Grundlagen der Regelungstechnik Dr.-Ing. Georg von Wichert Siemens AG, Corporate Technology, München Wiederholung vom letzten Mal Lineare Systeme als Übertragungsglieder Abstraktion vom physikalischen

Mehr

Skriptum zur 2. Laborübung. Transiente Vorgänge und Frequenzverhalten

Skriptum zur 2. Laborübung. Transiente Vorgänge und Frequenzverhalten Elektrotechnische Grundlagen (LU 182.692) Skriptum zur 2. Laborübung Transiente Vorgänge und Frequenzverhalten Martin Delvai Wolfgang Huber Andreas Steininger Thomas Handl Bernhard Huber Christof Pitter

Mehr

8.6.5 Diffusion von Bromdampf ******

8.6.5 Diffusion von Bromdampf ****** 8.6.5 ****** Motivation Die Langamkeit der Diffuion wird mit Hilfe von Bromdampf veranchaulicht. Die quantitative Meung der Diffuion erlaubt die Betimmung der mittleren freien Weglänge und die Meung der

Mehr