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376.000 Automatisierung
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020W, VU, 3.0h, 4.5EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.5
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

  • regelungstechnische Aufgabenstellungen als solche zu erkennen und zu analysieren.
  • lineare Systeme hinsichtlich deren Eigenschaften zu untersuchen und nichtlineare Systeme lokal durch lineare Systeme zu approximieren.
  • geeignete Entwurfsmethoden für lineare dynamische Systeme (FKL-Verfahren, Zustandsraummethoden) auszuwählen und auf Beispiele anzuwenden.
  • Regelkreise bezüglich deren Eigenschaften und Performance zu untersuchen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Einführung in die Theorie zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Systeme, das Zustandskonzept, Linearität, Zeitinvarianz, Transitionsmatrix, Jordan-Form, Ruhelagen, Linearisierung (um eine Ruhelage bzw. eine Trajektorie), asymptotische Stabilität der Ruhelage, Eingangs-Ausgangsbeschreibung (Übertragungsfunktion, Übertragungsmatrix), Realisierungsproblem für SISO-Systeme, Frequenzgang (Bode-Diagramm, Nyquist-Ortskurve), BIBO-Stabilität (Routh-Hurwitz-, Michailov-, Nyquist-Kriterium), geschlossener und offener Regelkreis, Performance Überlegungen, interne Stabilität, asymptotisches Führungsverhalten, Störunterdrückung, Regelkreise mit einem und zwei Freiheitsgraden, Kaskadenregelung, Reglerentwurfsmethoden im Frequenzbereich: Frequenzkennlinienverfahren (P-, I-, PD-, PI-, PID-, Lead-, Lag-Regler, Notch-Filter), Erreichbarkeit und Beobachtbarkeit (Erreichbarkeits- und Beobachtbarkeitsmatrix, PBH-Test, Gramsche Matrizen, Markov-Parameter und Hankelmatrix), Reglerentwurfsmethoden im Zustandsraum: Polvorgabe (Formel von Ackermann), Beobachterentwurf (trivialer Beobachter, vollständiger Luenberger Beobachter), das Dualitätsprinzip, das Separationsprinzip, Implementierung digitaler Regler

Methoden

Online-Vorlesung per ZOOM im TUWEL Kurs, Lösung von Beispielen während der Vorlesung, Online-Rechenübungen mit vorzubereitenden Aufgaben

Prüfungsmodus

Schriftlich

Weitere Informationen

  • Die Vorbesprechung findet im Rahmen der 1. Vorlesung statt
  • Beginn der Übungen: November 2020, weitere Informationen folgen in der Vorlesung
  • Verwendete Software: Matlab/Simulink + Control System Toolbox, Computeralgebraprogramm MAPLE
  • Zum Übungsmodus:
    Es besteht keine Anwesenheitspflicht. Die auf der Homepage bereitgestellten Übungsbeispiele sind freiwillig vorab zu bearbeiten. In den entsprechenden Online-Übungseinheiten werden dann mögliche Lösungswege diskutiert und relevante theoretischen Grundlagen besprochen. Durch Lösen von Bonusaufgaben zu ausgewählten Übungen können Bonuspunkte für die schriftliche Vorlesungsprüfung gesammelt werden.
  • Option auf Online-Prüfungen: Sollte aufgrund von Vorgaben der Bundesregierung bzw. der TU Wien die Abhaltung der Lehrveranstaltung und der Prüfung in Präsenz nicht möglich sein, wird in das online-Format gewechselt. Die Prüfung findet in diesem Fall als schriftliche Online-Prüfung statt. Eine Richtlinie zur Durchführung von schriftlichen Online-Prüfungen finden Sie auf der LVA-Homepage. Nach der schriftlichen Online-Prüfung kann innerhalb von 2 Wochen stichprobenartig eine mündliche Kenntnisfeststellung zur Überprüfung der Eigenständigkeit der erbrachten Leistung und Plausibilisierung von Antworten durchgeführt.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Do.08:00 - 10:0001.10.2020 - 19.11.2020 Online (LIVE)E376: VU Automatisierung, VO
Di.08:00 - 10:0006.10.2020 - 26.01.2021 Online (LIVE)E376: VU Automatisierung, VO
Mo.17:00 - 19:0023.11.2020 - 25.01.2021 Online (LIVE)E376: VU Automatisierung, UE
Mo.14:00 - 16:0030.11.2020 - 25.01.2021 Online (LIVE)E376: VU Automatisierung, UE
Automatisierung - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Do.01.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.06.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.08.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.13.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.15.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.20.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.22.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.27.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.29.10.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.03.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.05.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.10.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.12.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Di.17.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Do.19.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Mo.23.11.202017:00 - 19:00 OnlineE376: VU Automatisierung, UE
Di.24.11.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO
Mo.30.11.202014:00 - 16:00 OnlineE376: VU Automatisierung, UE
Mo.30.11.202017:00 - 19:00 OnlineE376: VU Automatisierung, UE
Di.01.12.202008:00 - 10:00 OnlineE376: VU Automatisierung, VO

Leistungsnachweis

Die Prüfung aus Automatisierungstechnik ist aufgrund der aktuellen Situation ausschließlich schriftlich. Zusätzlich können Bonuspunkte für die schriftliche Prüfung durch Lösen von Zusatzaufgaben im Rahmen des Übungsbetriebs gesammelt werden. Details werden im Rahmen der ersten Vorlesungseinheit besprochen.

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Fr.14:00 - 17:0002.07.2021 Zoom-Meetingschriftlich04.06.2021 08:00 - 01.07.2021 08:00in TISS[Online-Prüfung] Automatisierung
Fr.14:00 - 17:0002.07.2021EI 8 Pötzl HS schriftlich04.06.2021 08:00 - 01.07.2021 08:00am Institut[Präsenz-Prüfung] Automatisierung
Fr. - 24.09.2021schriftlich27.08.2021 08:00 - 23.09.2021 08:00in TISSAutomatisierung

Gruppentermine

GruppeTagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo 14:00-16:30 OnlineMo.14:00 - 16:3023.11.2020 - 25.01.2021 Zoom376.000 Automatisierung Mo 14:00-16:30 Online

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
30.09.2020 00:00 05.02.2021 23:59 04.11.2020 23:59

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
Mo 14:00-16:30 Online01.10.2020 00:0018.11.2020 23:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 235 Elektrotechnik und Informationstechnik 5. Semester
033 535 Technische Informatik 5. SemesterSTEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
045 006 Digitale Kompetenzen STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist unter https://www.acin.tuwien.ac.at/bachelor/automatisierung/ erhältlich.

[1] Ackermann J., Abtastregelung, 3. Auflage, Springer, Berlin Heidelberg, (1988). [2] Aström K.J., Wittenmark B., Computer-Controlled Systems, 3rd Ed., Prentice Hall, New Jersey, (1997). [3] Chen C.-T., Control System Design, Pond Woods Press, New York, (1987). [4] Franklin G.F., Powell, J.D., Workman, M., Digital Control of Dynamic Systems, Addison Wesley, California, (1998). [5] Gausch F., Hofer A., Schlacher K., Digitale Regelkreise, Oldenbourg, München, (1991). [6] Horn M., Dourdoumas N., Regelungstechnik, Pearson Studium, München, (2004). [7] Isermann R., Digitale Regelkreise, Band I, 2. Auflage, Springer, Berlin Heidelberg, (1988). [8] Kailath T., Linear Systems, Prentice Hall, New Jersey, (1980). [9] Ludyk G., Theoretische Regelungstechnik 1 und 2, Springer, Berlin Heidelberg, (1995). [10] Luenberger D.G., Introduction to Dynamic Systems, John Wiley & Sons, New York, (1979). [11] Lunze J., Regelungstechnik 1 (5. Auflage) und 2 (3. Auflage), Springer, Berlin Heidelberg New York, (2006) und (2005). [12] Reinschke K., Lineare Regelungs- und Steuerungstheorie, Springer, Berlin Heidelberg, (2006). [13] Rohrs Ch., Melsa J.L., Schultz D.G., Linear Control Systems, McGraw-Hill, New York, (1993). [14] Rugh W.J., Linear System Theory, Prentice Hall, New Jersey, (1993). [15] Weinmann A., Regelungen: Analyse und technischer Entwurf, Band 1 und 2, 3. Auflage, Springer, Wien New York, (1998)

Vorkenntnisse

Als Vorkenntnis werden DRINGEND folgende Lehrveranstaltungen empfohlen: Mathematik 1 f. ET, Mathematik 2 f. ET, Mathematik 3 f.ET, Signale und Systeme 1, Signale und Systeme 2

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Begleitende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch