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Systemtheorie

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Systemtheorie
Modulbezeichnung (engl.): Systems theory
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2005
Code: E403
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V (2 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
3
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 03.12.2009]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E403. Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2011 , 4. Semester, Pflichtfach, Modul inaktiv seit 28.11.2013
E403 Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2005 , 4. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 30 Veranstaltungsstunden (= 22.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 3 Creditpoints 90 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 67.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
E104 Grundlagen der Elektrotechnik I
E203 Grundlagen der Elektrotechnik II


[letzte Änderung 13.03.2010]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
E502 Regelungstechnik I
E503 Prozessautomatisierung
E532 Matlab/Simulink in der Automatisierungstechnik
E602 Regelungstechnik II


[letzte Änderung 14.04.2013]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Benedikt Faupel
Dozent/innen:
Prof. Dr. Benedikt Faupel


[letzte Änderung 13.03.2010]
Lernziele:
Die Studierenden lernen Grundlagen, die zur Beurteilung elementarer Übertragungssysteme für die Automatisierungstechnik erforderlich sind. Mit diesen Kenntnissen sind die Studierenden in der Lage, Vorgänge und Abläufe realer Systeme mit mathematischen Methoden beschreiben zu können und dieses Wissen für die Auslegung von Reglern einzusetzen. Die Studierenden beherrschen die Methoden und Verfahren, die für die weiteren Module Regelungstechnik I, II und für das Praktikum Automatisierungstechnik notwendig sind.

[letzte Änderung 03.12.2009]
Inhalt:
1.Einführung in die Systemtheorie
  1.1Definitionen, Normen und Nomenklatur
  1.2LTI-Systeme  und Nicht lineare Systeme
  1.3Anwendung der Laplace-Transformation und Rechenregeln
  1.4Zeitbeschreibung von Systemen (Gewichtsfunktion und Sprungantwort)
  1.5Wirkungsplan
2.Funktionsbeschreibung elementarer Übertragungsglieder
  2.1Differentialgleichung und Übertragungsfunktion
  2.2Pol-/Nullstellenverteilung
  2.3Ortskurvendarstellung und Bodediagramm
3.Statisches und dynamisches Verhalten von Regelkreisen
4.Systemstabilität
  4.1Definition der Stabilität
  4.2Algebraische Stabilitätskriterien  (Hurwitz- und Routh-Kriterium)
  4.3Kriterium von Cremer-Leonard-Michailow
  4.4Vereinfachtes Nyquistkriterium in der Ortskurvendarstellung
  4.5Vereinfachtes Nyquistkriterium im Bodediagramm
5.Technische Anwendungsbeispiele
  5.1Erstellung von Wirkungsplänen
  5.2Aufstellen und Lösen von Differentialgleichungen
  5.3Bestimmung des Zeitverhaltens
6.Regler
  6.1Einführung des PID-Reglers
  6.1Ableitung elementarer Regler aus dem PID-Regler
  6.2P-Regler
  6.3I-Regler
  6.4D-Regler
  6.5PI-Regler
  6.6PD-Regler
7.Simulation von Übertragungssystemen


[letzte Änderung 03.12.2009]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript, PC Simulation mit Matlab/Simulink, Beamer

[letzte Änderung 03.12.2009]
Literatur:
Unbehauen, H.: Regelungstechnik I; 11. Auflage; Vieweg Verlag, Braunschweig; 2001
Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik; 3. Auflage; Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main 2000.
Föllinger, O.: Regelungstechnik; 8. Auflage; Hüthig Verlag, Heidelberg 1994.
Föllinger, O.: Laplace- und Fourier-Transformation. Hüthig Verlag, Heidelberg, 1986.
L. Merz; H. Jaschek: Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, München, 1985.
H. Jaschek; W. Schwimm: Übungsaufgaben zum Grundkurs der Regelungstechnik,  Oldenbourg Verlag, München 1993.
Walter, H.: Kompaktkurs Regelungstechnik. Vieweg Verlag, Braunschweig 2001.
Grupp F.; Grupp F. Matlab 6 für Ingenieure. Oldenbourg Verlag, München 2002.

[letzte Änderung 03.12.2009]
 
[Thu Apr 25 02:29:46 CEST 2024, CKEY=es, BKEY=e, CID=E403, LANGUAGE=de, DATE=25.04.2024]