Aufgabensammlung Zur Regelungstechnik: Lineare Und Nichtlineare Regelvorgänge Für Elektrotechniker, Physiker Und Maschinenbauer AB 5. Semester

ISBN-13: 9783528030377 / Niemiecki / Miękka / 1983 / 184 str.

Werner Leonhard; Eckehard Schnieder

Opis

Die Beherrschung eines Wissensgebietes setzt, neben den grundsatzIichen Einsichten in die theoretischen Zusammenhiinge, Ubung im Umgang mit den zur Prazisierung und gedank lichen Straffung dienenden Modellvorstellungen voraus. Es handelt sich dabei zu einem guten Teil urn Routine, die sich am besten durch Uben unter Anleitung erwerben l t; die aktive Mitwirkung des Lernenden ist ein wesentlicher Faktor. An den technischen Hochschulen werden Vorlesungen deshalb seit jeher von Rechenlibungen begleitet, die der Aufbereitung und Vertiefung des Wissensstoffes dienen und eine Vorstufe zur prakti schen Anwendung darstellen. Ein solches zweistufiges Vorgehen hat sich auch in der Re gelungstechnik, einem Fach mit praktischem Hintergrund und mathematischgepragter Darstellungsweise, seit langem bewahrt. Wie ohne wei teres einzusehen, ist der beste Effekt zu erwarten, wenn der Lernende seine Fiihigkeiten an Aufgaben zunehmenden Schwierigkeitsgrades zunachst selbst erprobt; eine Aufgabe, die er trotz ernsthafter Bemlihung nicht zu lasen vermag und deren Lasung ihm anschlieSend gezeigt wird, vermittelt einen viel graSeren Erfahrungs- und Wissenszuwachs, als wenn ihm der richtige Weg von Anfang an genannt worden ware. DaB diese einfache Erfahrungstatsache im heutigen Studienbetrieb nur noch abgeschwacht zur Geltung kommt, hat verschiedene Griinde, von denen hier nur die Anhaufung technischen Wissens stoffes und die groSen Studentenzahlen in den Hauptvodesungen, die eine individuelle Betreuung erschweren, zu nennen sind. Hinzu kommen sicher aber auch Auswirkungen der wahrend der letzten Jahre in den Schulen verbreiteten Lehrmethoden, die das didak tische Verfahren des Lehrers starker betonen als die eigene Anstrengung des Schiilers.

Spis treści

Aufgabe.- I Lineare Regelvorgänge.- 1 Aufgabenstellung der Regelungstechnik, Kap. 1 des Lehrbuchs.- 2 Analytische Beschreibung des dynamischen Verhaltens einer Regelstecke.- 2-1 Fliehkraftpendel.- 2-2 Schrägaufzug.- 2-3 Mischvorgang.- 2-4 Füllvorgang.- 2-5 Hitzdrahtelement.- 3 Dynamisches Verhalten einfacher Übertragungselemente.- 3-1 RC-Vierpole.- 3-2 Rohrleitung.- 3-3 Laufzeitglied mit Verzögerung.- 3-4 Beschleunigungsmessung.- 4 Berechnung der Systemantwort bei verschiedenen Anregungsfunktionen.- 4-1 Verzögerungsglied 1. Ordnung.- 4-2 Berechnung des Übertragungsverhaltens aus den Eingangssignalen.- 4-3 Laufzeitkette.- 4-4 Mittelwertbildner.- 4-5 Verzögerungsglied 2. Ordnung.- 4-6 Verzögerungsglied mit Vorhalt.- 5 Übertragungsfunktion.- 5-1 Stabilitätsprüfung anhand des Nennerpolynoms.- 5-2 Ortskurven und Bode-Diagramm.- 5-3 Differenzierglied mit Verzögerung.- 6 Gegenkopplung und Regelung.- 6-1 Elektronischer Rechenverstärker mit frequenzabhängiger Strom-Gegenkopplung.- 6-2 Analogrechner-Schaltung.- 6-3 RC-Generator.- 6-4 Elektronischer Rechenverstärker mit frequenzabhängiger Spannungsgegenkopplung.- 7 Stabilität eines Regelkreises.- 7-1 Laufzeitglieder mit Rückkopplung.- 7-2 Stabilisierung eines Lichtbogens durch Regelung.- 8 Anwendung des Nyquistkritieriums zur Festlegung freier Reglerparameter.- 8-1 Nyquistkriterium und Phasenabstand.- 8-2 Mitkopplung.- 9 Funktionsbausteine für Regler und Regelstrecken.- 9-1 Allpaß und Phasenabstand.- 10 Regelung mit proportional wirkendem Regler.- 10-1 Proportionalregler mit Verzögerung.- 10-2 Regelung einer Verzögerungskette mit P-Regler.- 10-3 Regelung einer instabilen Strecke.- 11 Regelung durch einen Proportionalregler mit Vorhalt.- 11-1 Regelung der Rollbewegung eines Flugzeuges.- 11-2 Regelung eines rotierenden Feder-Masse-Systems.- 12 Regelung mit einem Integralregler.- 12-1 Regelung einer Verzögerungsstrecke mit Vorhalt.- 12-2 Regelung einer Verzögerungskette mit I-Regler.- 12-3 Regelung einer Laufzeitstrecke.- 12-4 Regelung mit vorübergehender Unterbrechung des Istwertsignals.- 13 Regelkreis mit Proportional-Integral-Regler.- 13-1 Regelung einer verzögerten Strecke mit PI-Regler.- 13-2 Spannungsregelung eines Gleichspannungs-Netzgerätes.- 13-3 Regelung einer integrierenden Strecke mit Allpaß.- 13-4 Regelung eines Allpasses mit Verzögerung.- 13-5 Regelung ohne Anstiegsfehler.- 14 Regelung mit Proportional-Integral-Differentialregler.- 14-1 Abstandsregelung.- 15 Wahl des Reglers für eine Tiefpaß-Regelstrecke höherer Ordnung.- 15-1 Temperaturregelung.- 16 Regelkreis mit Rückführung.- 16-1 Dickenregelung bei einem Walzwerk.- 17 Kaskadenregelung.- 17-1 Stabilität einer homogenen Kaskadenregelung.- 17-2 Gleichspannungs-Netzgerät mit Strombegrenzung.- 18 Störgrößenauf Schaltung.- 18-1 Wasserstandsregelung bei einem Trommelkessel.- 19 Mehrgrößen-Regelung.- 19-1 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ).- 19-2 Kursregelung.- II Nichtlineare Regelvorgänge.- 20 Stellglied mit zweiwertiger unstetiger Kennlinie.- 20-1 Stellglied mit zweiwertiger Kennlinie.- 20-2 Zweipunktregler.- 21 Stellglied mit dreiwertiger unstetiger Kennlinie.- 21-1 Dreipunktschalter mit Rückführung und Integrator.- 21-2 Dreipunktregler mit Tiefpaßstrecke.- 22 Darstellung von Regelvorgängen durch Zustandskurven.- 22-1 Zustandsgrößen einer Übertragungsstrecke 3. Ordnung.- 23 Beschreibung der Wirkungsweise unstetiger Regler anhand des Zustandsdiagramms.- 23-1 Entwurf einer Zweipunktregelung in der Zustandsebene.- 24 Zeitlich optimale Regelung.- 24-1 Zeitoptimale Lageregelung.- 25 Näherungsweise Stabilitätsprüfung eines nichtlinearen Systems mit Hilfe der Beschreibungsfunktion.- 25-1 Antrieb mit elastischer Welle und Kupplungslose.- 26 Weitere Stabilitätskriterien für nichtlineare Regelsysteme, Kap. 26 des Lehrbuchs.