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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Digitale Regelung - Cheatsheet
Digitale Regelung - Cheatsheet Definition und Bedeutung digitaler Regelungssysteme Definition: Digitale Regelungssysteme nutzen digitale Komponenten wie Mikroprozessoren zur Steuerung und Regelung dynamischer Systeme. Sie sind das Gegenstück zu analogen Regelungssystemen. Details: Erhöhte Präzision und Anpassungsfähigkeit durch digitale Steuerung. Einfachere Implementierung komplexer Algorithmen. ...

Digitale Regelung - Cheatsheet

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Digitale Regelung - Exam
Digitale Regelung - Exam Aufgabe 1) Digitale Regelungssysteme: Digitale Regelungssysteme nutzen digitale Komponenten wie Mikroprozessoren zur Steuerung und Regelung dynamischer Systeme. Diese Systeme bieten eine erhöhte Präzision und Anpassungsfähigkeit im Vergleich zu analogen Regelungssystemen und ermöglichen die Implementierung komplexer Algorithmen. Digitale Regelungssysteme arbeiten zeitdiskr...

Digitale Regelung - Exam

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Was sind digitale Regelungssysteme?

Nennen Sie zwei Vorteile digitaler Regelungssysteme.

Welche Konzepte sind für die digitale Regelung wichtig?

Was stellt die Zustandsraumdarstellung eines dynamischen Systems dar?

Welche Gleichung beschreibt den Systemzustand in der Zustandsraumdarstellung?

Welche Vorteile bietet die Zustandsraumdarstellung in der Regelungstechnik?

Was ist ein Nyquist-Diagramm?

Was zeigt der Bode-Plot eines Systems?

Wozu dient das Nyquist-Kriterium?

Was berücksichtigt ein PID-Regler?

Wie lautet die zeitdiskrete Version eines digitalen PID-Reglers?

Welche Methoden zur Diskretisierung können für einen digitalen PID-Regler verwendet werden?

Was definiert die Z-Transformation mathematisch?

Welche Beziehung besteht zwischen der Z-Transformation und der Laplace-Transformation?

Wie wird die digitale Frequenzanalyse durch die Z-Transformation bestimmt?

Was sind die Hauptunterschiede zwischen FIR- und IIR-Filtern?

Was bedeutet 'rekursiv' bei digitalen Filtern?

Wie lautet die Gleichung eines FIR-Filters?

Was sind die wichtigen Merkmale eines Echtzeitbetriebssystems (RTOS)?

Welches Scheduling-Verfahren wird für Echtzeitbetriebssysteme verwendet?

In welchen Anwendungsbereichen kommen Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) typischerweise zum Einsatz?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Digitale Regelung an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Einführung in digitale Regelungssysteme

Dieser Abschnitt behandelt die Grundlagen digitaler Regelungssysteme und ihre Unterschiede zu analogen Regelungen. Es wird ein Überblick über die grundlegenden Prinzipien und die Bedeutung digitaler Regelungssysteme in modernen Anwendungen gegeben.

  • Definition und Bedeutung digitaler Regelungssysteme
  • Vergleich zwischen analogen und digitalen Regelungssystemen
  • Anwendungen von digitalen Regelungssystemen in der Industrie
  • Grundprinzipien der Regelungstechnik
  • Einführung in zeitdiskrete Signale und Systeme
Karteikarten generieren
02
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Diskrete Systeme und digitale Filter

Die Studierenden lernen die Eigenschaften und Analysemethoden diskreter Systeme sowie die Designprinzipien digitaler Filter. Schwerpunkte liegen auf der Frequenzanalyse und der Implementierung verschiedener Filtertypen.

  • Eigenschaften von diskreten Systemen
  • Frequenzanalyse diskreter Signale
  • Design digitaler Filter (FIR und IIR)
  • Z-Transformation und ihre Anwendung
  • Implementierung digitaler Filter in Software
Karteikarten generieren
03
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Stabilität und Design digitaler Regler

In diesem Abschnitt werden die Stabilitätskriterien und Designmethoden für digitale Regelungssysteme behandelt. Es wird auf die Analyse und Synthese stabiler Systeme eingegangen.

  • Stabilitätskriterien für digitale Systeme
  • Nyquist- und Bode-Diagramme
  • Reglerentwurf mit dem Wurzelortskurvenverfahren
  • PID-Regler und ihre digitale Implementierung
  • Modellierung und Simulationsverfahren
Karteikarten generieren
04
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Zustandsraumdarstellung

Die Zustandsraumdarstellung stellt eine alternative Darstellungsform von Regelungssystemen dar, die insbesondere bei der Analyse und Synthese komplexerer Systeme verwendet wird.

  • Grundlagen der Zustandsraumdarstellung
  • Transformation von Übertragungsfunktionen in Zustandsraumdarstellungen
  • Analyse der Systemdynamik im Zustandsraum
  • Regler- und Beobachterentwurf im Zustandsraum
  • Implementation von Zustandsraumreglern
Karteikarten generieren
05
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Implementierung digitaler Regler in Mikroprozessoren

Dieser Abschnitt fokussiert sich auf die praktische Umsetzung und Implementierung digitaler Regler auf Mikroprozessoren. Es wird der Übergang von der Theorie zur Praxis behandelt.

  • Grundlagen der Mikroprozessorarchitektur
  • Programmierbare Logikcontroller (PLCs)
  • Echtzeitbetriebssysteme für Regelungsanwendungen
  • Programmierumgebungen und Tools für Mikroprozessoren
  • Tests und Validierung von digitalen Reglern
Karteikarten generieren

Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Digitale Regelung an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung 'Digitale Regelung' an der Universität Erlangen-Nürnberg ist ein integraler Bestandteil des Studiengangs Informatik und bietet eine umfassende Einführung in digitale Regelungssysteme. Die Lehrveranstaltung kombiniert theoretische Grundlagen mit praktischen Anwendungen und ist damit ideal, um Kenntnisse in diesem wichtigen Fachgebiet zu vertiefen. Der Kurs umfasst wöchentliche Vorlesungen von 3 Stunden, ergänzt durch eine Übung von 1 Stunde pro Woche sowie ein Praktikum, das alle zwei Wochen für 2 Stunden stattfindet. Am Ende des Semesters erfolgt eine schriftliche Klausur zur Wissensüberprüfung. Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Vorlesung: 3 Stunden pro Woche, Übung: 1 Stunde pro Woche. Praktikum: alle 2 Wochen, 2 Stunden

Studienleistungen: schriftliche Klausur am Ende des Semesters

Angebotstermine: Wintersemester

Curriculum-Highlights: Einführung in digitale Regelungssysteme, Diskrete Systeme und digitale Filter, Stabilität und Design digitaler Regler, Zustandsraumdarstellung, Implementierung digitaler Regler in Mikroprozessoren

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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