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Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden)

Egal, ob Zusammenfassung, Altklausur, Karteikarten oder Mitschriften - hier findest du alles für den Studiengang Master of Science Informatik

Karteikarten Zusammenfassungen Altklausuren Test Forum

Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

Karteikarten Zusammenfassungen Altklausuren Test Forum

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Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Cheatsheet
Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Cheatsheet Definition und Bedeutung von Zustandsgrößen Definition: Zustandsgrößen beschreiben den aktuellen Zustand eines dynamischen Systems und sind notwendig für die Zustandsraumdarstellung. Details: Zustandsvektor: \(\textbf{x}(t)\) beschreibt alle Zustandsgrößen zusammengefasst. Verwendung zur Systemanalyse und Regelung. Beeinflussen das zukünftige ...

Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Cheatsheet

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Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Exam
Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Exam Aufgabe 1) Ein dynamisches System kann durch Zustandsgrößen beschrieben werden, die den aktuellen Zustand des Systems umfassen. Der Zustandsvektor \(\textbf{x}(t)\) fasst alle Zustandsgrößen zusammen und spielt eine zentrale Rolle bei der Systemanalyse und Regelung. Die Zustandsraumdarstellung eines Systems ist durch die folgenden Zustandsraumgleich...

Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) - Exam

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Was beschreibt der Zustandsvektor \(\textbf{x}(t)\)?

Welche Gleichungen verwenden Zustandsgrößen?

Welche Bedeutung haben Zustandsgrößen in der Systemanalyse?

Was ist das Kalman-Rank-Kriterium?

Wie lautet die Steuerbarkeitsmatrix eines Systems?

Wann ist ein System nach dem Kalman-Rank-Kriterium steuerbar?

Was ist das Ziel der Eigenwertplatzierung?

Was ist die Voraussetzung für die Eigenwertplatzierung?

Gib die Formel für das charakteristische Polynom des geschlossenen Systems an.

Was ist ein Luenberger-Beobachter?

Welche Bedeutung hat der Beobachterfehler im Kontext eines Luenberger-Beobachters?

Wie wird der Beobachter-Gain \( \boldsymbol{L} \) bei einem Luenberger-Beobachter gewählt?

Was ist ein MIMO-System?

Welche Methode wird zur Leistungsbewertung von MIMO-Systemen genutzt?

Welche Werkzeuge sind wichtig für MIMO-Systeme?

Was beschreiben diskrete Zustandsraummodelle?

Was ist die allgemeine Form des Zustandsraummodells in diskreter Zeit?

Welche Variablen repräsentieren die Systemmatrizen im diskreten Zustandsraummodell?

Was ist die Hauptidee hinter der Transformation von Zustandsvektoren in ein anderes Koordinatensystem?

Welche Bedingung muss die Transformationsmatrix \(T\) erfüllen?

Wie lautet die transformierte Zustandsraumsdarstellung für die Dynamik \( \dot{\vec{x}} = A \vec{x} + B \vec{u} \)?

Wofür wird die Erreichbarkeitsmatrix verwendet?

Was bedeutet es, wenn die Beobachtbarkeitsmatrix vollen Rang hat?

Wie lautet die Definition der Erreichbarkeitsmatrix?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Einführung in Zustandsraummodelle

In dieser Vorlesung werden die Grundlagen und Konzepte von Zustandsraummodellen behandelt, die ein zentrales Werkzeug in der modernen Regelungstechnik darstellen.

  • Definition und Bedeutung von Zustandsgrößen
  • Mathematische Darstellung von Zustandsraummodellen
  • Lineare vs. nichtlineare Dynamik
  • Transformation von Zustandsvektoren
  • Physikalische Interpretation von Modellen
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Erreichbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse

Die Erreichbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse sind essentielle Techniken zur Untersuchung der Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit von Systemen.

  • Grundbegriffe: Erreichbarkeit und Beobachtbarkeit
  • Canonical Forms
  • Kalman-Rank-Kriterium
  • Erreichbarkeitsmatrix und Beobachtbarkeitsmatrix
  • Bedeutung in der Systementwurf einschließlich der Regelung und Schätzung
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Zustandsregler und Beobachter

Zustandsregler und Beobachter sind Techniken für die aktive Beeinflussung und Beobachtung von Systemzuständen in Rückkopplungssystemen.

  • Design und Implementierung von Zustandsreglern
  • Eigenwertplatzierung
  • Luenberger-Beobachter
  • Direkte und indirekte Methoden der Beobachtung
  • Fehlerdynamik und Stabilität
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MIMO-Systeme (Multiple Input Multiple Output)

Dieser Abschnitt befasst sich mit der Regelung und Analyse von Systemen mit mehreren Eingangs- und Ausgangsvariablen, die in vielen industriellen Anwendungen vorkommen.

  • Grundlagen von MIMO-Systemen
  • Übertragungsmatrix und Zustandsraummodelle für MIMO
  • Entkopplung und Interaktive Effekte
  • Regeldesign für MIMO-Systeme
  • Analyse der Stabilität und Performance
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Digitale Regelungstechniken

Digitale Regelungstechniken spielen eine entscheidende Rolle in modernen Regelungssystemen, insbesondere im Kontext von eingebetteten Systemen und Echtzeitanwendungen.

  • Abtastung und Quantisierung
  • Diskrete Zustandsraummodele
  • Z-Domain-Analyse und Transferfunktionen
  • Digitaler PID-Regler
  • Implementierung und Simulation von digitalen Regelkreisen
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) an der Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Das Modul Regelungstechnik B (Zustandsraummethoden) ist ein wichtiger Bestandteil des Informatikstudiums an der Universität Erlangen-Nürnberg. In diesem Kurs werden grundlegende und weiterführende Techniken der Regelungstechnik mit besonderem Fokus auf Zustandsraummethoden vermittelt. Der Kurs setzt sich aus wöchentlichen Vorlesungen und Übungen zusammen und bietet eine umfassende Einführung in moderne Regelungsansätze. Am Ende des Semesters wirst Du Dein Wissen in einer schriftlichen Prüfung unter Beweis stellen.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Das Modul umfasst 4 SWS (Semesterwochenstunden), aufgeteilt in 2 Stunden Vorlesung und 2 Stunden Übung pro Woche.

Studienleistungen: Schriftliche Prüfung am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Das Modul wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Einführung in Zustandsraummodelle, Erreichbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse, Zustandsregler und Beobachter, MIMO-Systeme (Multiple Input Multiple Output), Digitale Regelungstechniken

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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