Inhalt des Dokuments
Teaching:Mehrgrößenregelsysteme (Praktikum)
From Fachgebiet Regelungssysteme TU Berlin
Contents |
Allgemeines
- LV-Nr.
- 0430 L 053
- Engl. Title
- Multi-Input Multi-Output Control Systems (Practical Course)
- Durchführung
- Anne-Kathrin Hess, Johannes Schiffer
- Gebiet und Inhalt
- Untersuchung von Regelkreisen nach Verfahren der Regelungstechnik (Mehrgrößenregelkreise) im Zeit- und Frequenzbereich.
- Voraussetzungen
- Kenntnisse aus der Vorlesung und der Übung Mehrgrößenregelsysteme werden vorausgesetzt.
- LV-Art
- 2 PR
- Termin
- Di 08:00 - 10:00
- Beginn, Turnus
- WS, wöchentlich, Beginn am 18. Oktober. Der erste Termin ist verpflichtend. Nichtteilnahme führt zum Verlust des Praktikumsplatzes.
- Anrechenbarkeit
- Master, 3 LP, Wahlpflicht
- Anmeldung
- Eine Anmeldung ist erforderlich und sollte bis Montag, den 17. Oktober erfolgen. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt! Die Vergabe der Plätze erfolgt nach Reihenfolge der Anmeldung. Zur Anmeldung senden Sie bitte eine Email an sekretariat@control.tU-berlin.de .
Hinweise
Allgemeine Hinweise zum Ablauf und zur Bewertung des Praktikums entnehmen Sie bitte dem Merkblatt.
Terminplan für das Wintersemester 2011/2012
| Datum | Thema | Raum | Dozent/in |
|---|---|---|---|
| 18.10.11 | Einführung & Organisatorisches | EN 656 | Anne-Kathrin Hess |
| 25.10.11 | Vorbereitung V1 | EN 656 | Anne-Kathrin Hess |
| 01.11.11 | Vorbereitung V1 | EN 656 | Anne-Kathrin Hess |
| 08.11.11 | Vorbereitung V1 | EN 656 | Anne-Kathrin Hess |
| 14.11.-18.11.11 | praktische Durchführung V1 & mdl. Test | EN 222 | Anne-Kathrin Hess |
| 23.11.11 | Vorbereitung V2 | EN 655 | Johannes Schiffer |
| 30.11.11 | Vorbereitung V2 | EN 655 | Johannes Schiffer |
| 07.12.11 | Vorbereitung V2 | EN 655 | Johannes Schiffer |
| 13.12.-16.12.11 | praktische Durchführung V2 & mdl. Test | EN 222 | Johannes Schiffer |
| 04.01.12 | Vorbereitung V3 | EN 655 | Anne-Kathrin Hess |
| 11.01.12 | Vorbereitung V3 | EN 655 | Anne-Kathrin Hess |
| 18.01.12 | Vorbereitung V3 | EN 655 | Anne-Kathrin Hess |
| 25.01.12 | praktische Durchführung V3 & mdl. Test | EN 655 | Anne-Kathrin Hess |
Änderungen vorbehalten!
Versuche
Versuch 1: Entwurf einer Zustandsregelung für einen Brückenkran
Die Regelungsaufgabe besteht darin, die Last des Krans bei konstanter Pendellänge genau zu positionieren. Der entworfene Regler soll dabei temporäre Störungen am Pendelkörper ausregeln können. Unter Verwendung von physikalischen Zusammenhängen wird zunächst ein nichtlineares Modell des Brückenkrans aufgestellt. Dieses wird linearisiert und durch verallgemeinerte Zustandstransformation in ein Zustandsmodell der Form (A,B,C,D) überführt. Der anschließend entworfene Regler besteht aus einem Luenberger-Beobachter und einer Zustandsrückführung welche durch LQ-Optimierung berechnet wird. Es wird gezeigt, dass der entworfene Regelkreis die gestellte Regelungsaufgabe erfüllt. Nach ausgiebigen Simulationen in Scilab/Scicos wird der entworfene Regler an ein reales Kransystem angeschlossen und praktisch getestet.
 Laborversuch: Kran
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Versuch 2: Mehrgrößenregelung eines Heißluftgebläses
Für ein Heißluftgebläse sollen in diesem Versuch Regler basierend auf dem DNA-Entwurfsverfahren (Direct Nyquist Array) entwickelt werden. Dabei müssen zwei Ein- als auch Ausgänge betrachtet werden, wobei die Kopplungen außerhalb der Diagonalelemente der Übertragungsmatrix "schwach" ausfallen, was ausschlaggebend für die Wahl des Entwurfsverfahrens ist. In einem weiteren Schritt soll der Versuch unternommen werden das System vollständig zu entkoppeln. Mit diesem Verfahren kann dann das Reglerentwurfsproblem auf zwei reine SISO-Entwurfsprobleme zurückgeführt werden. Nach ausgiebigen Simulationen in Scilab/Scicos wird der entworfene Regler an ein reales Heißluftgebläse angeschlossen und praktisch getestet.
 Laborversuch: Heißluftgebläse
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Versuch 3: Entwurf eines H∞-Reglers für eine Dreitankanlage
In diesem Versuch wird eine robuste Füllstandsregelung für ein Dreitanksystem unter Berücksichtigung von Stellgrößenbeschränkungen entworfen, welche in der Lage ist, Störungen auszuregeln. Dieser Regler soll mit Hilfe eines H∞-Entwurfsverfahrens, dem S/KS/T-Entwurf realisiert werden. Nach ausgiebigen Simulationen in Scilab/Scicos wird der entworfene Regler an eine reale Dreitankanlage angeschlossen und praktisch getestet.
 Laborversuch: Dreitankanlage
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Hinweise
- Eine Einführung in die Programmiersprache Scilab/Scicos steht hier zur Verfügung.
- Eine Formatvorlage für das Protokoll und Hinweise zur Textverarbeitunssoftware LaTeX sind hier zu finden.