151-0591-00L  Control Systems I

SemesterHerbstsemester 2022
DozierendeE. Frazzoli
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch
KommentarNote: The previous course title in German until HS21 "Regelungstechnik I".



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-0591-00 VControl Systems I
The lectures will start in the 2nd week of the Semester.
The Wednesday lectures are held in ML D 28 with video transmission to ML E 12.
2 Std.
Mi16:15-18:00ML D 28 »
16:15-18:00ML E 12 »
E. Frazzoli
151-0591-00 UControl Systems I
Gruppeneinteilung erfolgt über myStudies.
The exercises will start in the 2nd week of the Semester: Fri 10-12 or Fri 12-14

Zusätzlich wird das Study Center angeboten: Mittwochs 18-20 ab der 3. Semesterwoche im HG F 3 wo die Möglichkeit des betreuten Lernens angeboten wird. Im Study Center können Studierende Vorlesungsstoff vor- oder nachbereiten und Übungen lösen.
2 Std.
Fr10:15-12:00CAB G 59 »
10:15-12:00CHN D 29 »
10:15-12:00CHN D 48 »
10:15-12:00CHN F 46 »
10:15-12:00CHN G 46 »
10:15-12:00HG D 5.1 »
10:15-12:00HG D 5.3 »
10:15-12:00HG F 26.5 »
10:15-12:00HG G 26.5 »
12:15-14:00CAB G 56 »
12:15-14:00CHN D 29 »
12:15-14:00CHN D 44 »
12:15-14:00HG D 3.1 »
12:15-14:00HG D 5.1 »
12:15-14:00HG D 5.3 »
E. Frazzoli

Katalogdaten

KurzbeschreibungAnalyse und Synthese einschleifiger Regelsysteme (SISO). Modellierung und Linearisierung dynamischer Systeme (Zustandsraummodell, Übertragungsfunktion), Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Klassische Regelung mit PID-Regler. Nyquist-Kriterium, Loop-shaping mit Leadlag-Elementen.
LernzielIdentifizieren der Rolle und Bedeutung von Regelsystemen in der Welt. Modellieren und Linearisieren von dynamischen Systemen mit einem Ein- und Ausgang. Interpretieren der Stabilität, Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit linearer Systeme. Beschreibung und Assoziierung modularer Blöcke linearer Systeme in der Zeit- und Frequenzdomäne mit Gleichungen und grafischen Darstellungen (Bode-, Nyquistdiagramm, Zeitdomänenverhalten) und deren Wechselverhalten. Erstellen von standard Rückführungsreglern, um linearisierte Systeme zu steuern und regeln. Erklären der Unterschiede zwischen erwarteten und tatsächlichen Regelungsresultstaten.
InhaltModellierung und Linearisierung dynamischer Systeme mit einem Ein- und Ausgang. Zustandsraumdarstellung der Modelle. Verhalten linearer Systeme im Zeitbereich und ihre Analyse auf Stabilität (Eigenwerte), Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Laplace-Transformation und Analyse des Systems im Frequenzbereich. Übertragungsfunktion des Systems. Einfluss der Pole und Nullstellen der Übertragungsfunktion auf das dynamische Verhalten (Stabilität) des Systems. Harmonische Analyse des Systems durch den Frequenzgang. Stabilitätsanalyse des Regelsystems mit dem Nyquist-Kriterium. Prinzipielle Eigenschaften und Einschränkungen von Regelsystemen. Spezifikationen des Regelsystems. Entwurf von PID-Regler. Loop-shaping und Robustheit des Regelsystems. Diskrete Regelsystemrepräsentation und Stabilitätsanalyse.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagenkentnisse der (komplexen) Analysis und der linearen Algebra.
Geförderte KompetenzenGeförderte Kompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiennicht geprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindungnicht geprüft
Medien und digitale Technologiennicht geprüft
Problemlösungnicht geprüft
Projektmanagementnicht geprüft
Soziale KompetenzenKommunikationnicht geprüft
Kooperation und Teamarbeitnicht geprüft
Kundenorientierungnicht geprüft
Menschenführung und Verantwortungnicht geprüft
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmenicht geprüft
Sensibilität für Vielfalt nicht geprüft
Verhandlungnicht geprüft
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätnicht geprüft
Kreatives Denkennicht geprüft
Kritisches Denkennicht geprüft
Integrität und Arbeitsethiknicht geprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion nicht geprüft
Selbststeuerung und Selbstmanagement nicht geprüft

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
Im Prüfungsblock fürBachelor-Studiengang Maschineningenieurwissenschaften 2010; Ausgabe 24.02.2022 (Prüfungsblock 1)
Bachelor-Studiengang Maschineningenieurwissenschaften 2022 (Prüfungsblock 1)
ECTS Kreditpunkte4 KP
PrüfendeE. Frazzoli
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusschriftlich 135 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusZusätzlich 15 Minuten Zeit zum Durchlesen, ohne etwas zu schreiben oder Notizen zu machen.
Hilfsmittel schriftlichKein Taschenrechner. Zusammenfassung im Umfang von maximal 20 A4 Blättern (total 40 Seiten A4).
Falls die Lerneinheit innerhalb eines Prüfungsblockes geprüft wird, werden die Kreditpunkte für den gesamten bestandenen Block erteilt.
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

 
HauptlinkControl Systems I Website
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

151-0591-00 UControl Systems I
Fr12:15-14:00HG D 5.1 »
GruppenG-01
Fr10:15-12:00CAB G 59 »
G-02
Fr10:15-12:00CHN F 46 »
G-03
Fr10:15-12:00CHN D 29 »
G-04
Fr10:15-12:00CHN G 46 »
G-05
Fr10:15-12:00HG D 5.1 »
G-06
Fr10:15-12:00HG D 5.3 »
G-07
Fr10:15-12:00HG G 26.5 »
G-08
Fr10:15-12:00HG F 26.5 »
G-09
Fr12:15-14:00CHN D 44 »
G-10
Fr12:15-14:00CHN D 29 »
G-11
Fr12:15-14:00CAB G 56 »
G-12
Fr12:15-14:00HG D 3.1 »
G-14
Fr12:15-14:00HG D 5.3 »
G-15
Fr10:15-12:00CHN D 48 »

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Informatik BachelorErgänzungWInformation
Maschineningenieurwissenschaften BachelorPrüfungsblock 1OInformation