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Inhalt des Dokuments

Teaching:Mehrgrößenregelsysteme (Praktikum)

From Fachgebiet Regelungssysteme TU Berlin

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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

DatumThemaRaumDozent/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

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

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

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.

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