Basismodul Systemtheorie 1
| Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer |
|---|---|---|---|---|
| 6 CP | 180 h | 3 SWS (45 h) | 135 h |
Teilnahmevoraussetzungen
Grundstudium Bachelor
Lehrveranstaltungen
| Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Häufigkeit | |
|---|---|---|---|---|
| Vorlesung und Übung Systemtheorie 1 | 6 CP | 3 SWS | SoSe, jährlich | |
| Kleingruppenübungen Systemtheorie 1 | 0 SWS | SoSe, jährlich | ||
Prüfungsleistung
schriftliche Prüfung (90 Minuten)
Note
Lernergebnisse / Kompetenzen
Nach erfolgreicher Teilnahme an den Modulveranstaltungen haben die Studierenden ein Verständnis für das Konzept von Signal und System entwickelt, das es ihnen erlaubt, Signale und Systeme in realen technischen Problemstellungen zu identifizieren und soweit zu abstrahieren, dass eine mathematische Beschreibung mit Hilfe der in dieser Vorlesung vorgestellten Darstellungsweisen möglich ist. In Systemtheorie 1 wird der Fokus auf analoge, d.h. wert- und zeitkontinuierliche Signale und Systeme gelegt. Das wesentliche Teilgebiet der Systemtheorie ist hier die Regelungstechnik, die die Beeinflussung von Systemen durch Vergleich von deren Soll- und Istwert behandelt.
- Die Studierenden verstehen den Begriff der Regelung und können das Konzept der Regelung auf vorgegebene Anforderungen anwenden.
- Sie verstehen die Abtastung von analogen bandbegrenzten Signalen und können analoge Signale und Systeme durch digitale Simulation modellieren.
- Sie sind in der Lage, digitale Regler zu entwerfen, so dass vorgegebene Anforderungen an das Systemverhalten erfüllt werden.
Inhalte
Zeitkontinuierliche Systeme
Grundbegriffe: Ziele und Aufgaben der Vorlesung. Modellbildung: mathematische Beschreibung des dynamischen Verhaltens von Systemen (Übertragungsglied, Strukturbild, Übertragungsfunktion, Linearisierung). Eigenschaften rückgekoppelter Systeme: Grundlegende Begriffe, Einfluss von Parameteränderungen in der Regelstrecke, stationäres und transientes Verhalten, Auswirkungen von Störgrößen.
Kenngrößen und Gütekriterien von Regelkreisen: Kenngrößen zur Beschreibung des Regelverhaltens, Gütekriterien und optimales Verhalten.
Beschreibung von Systemen im Frequenzbereich: Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Bode-Diagramm.
Stabilität von linearen Regelsystemen: absolute und relative Stabilität, Stabilitätsuntersuchungen im Frequenzbereich. Entwurf von Regelkreisen nach dem Frequenzkennlinienverfahren: PI-, PD- und PID-Regler. Kaskadenregelung und Störgrößenaufschaltung. Mehrgrößen-Regelung.
Ein- und Ausgangsbeschreibung zeitdiskreter Systeme Lineare zeitdiskrete Systeme: Struktur von Abtastregelungen, Abtastung, Quantisierung, D/A-Umsetzer, zeitdiskretes Modell der Abtastregelung, lineare zeitinvariante Systeme, Differenzengleichungen, z-Transformation. Beschreibung von zeitdiskreten Signalen im Frequenzbereich: Frequenzgang, Übertragungsfunktion, digitale Berechnung von Spektren zeitkontinuierlicher Funktionen, diskrete Fourier-Transformation.
Bandbegrenzte Signale und Systeme: Interpolation, Approximation, Digitale Simulation
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Basismodul Grundlagen". Es müssen zwei der vier Basismodule belegt werden.
- Basismodul Elektromagnetische Felder 1
- Basismodul Schaltungstechnik 1
- Basismodul Theoretische Informationstechnik 1
Modulzuordnung
Master of Science: Fach Grundlagen der Elektrotechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.
