Verfügbarkeit: Einführung in die Regelungstechnik | Technische Universität München

Einführung in die Regelungstechnik: analoge und digitale Regelung, Fuzzy-Regler, Regler-Realisierung, Software

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Mann, Heinz (VerfasserIn), Schiffelgen, Horst (VerfasserIn), Froriep, Rainer (VerfasserIn), Webers, Klaus (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München Hanser [2019]
Ausgabe:	12., neu bearbeitete Auflage
Schlagwörter:	Regelungstechnik ELEK2018 Analoge Regelung Automatisierungstechnik Digitale Regelung Elektronik Fuzzy-Regelung Regler Lehrbuch
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ISBN:	9783446450028 3446450025

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adam_text	INHALT VORWORT.................................................................................................. 5 1 EINLEITUNG....................................................................................... 15 1.1 ERSTE ORIENTIERUNG........................................................................................ 15 1.2 STEUERUNG ...................................................................................................... 17 1.3 REGELUNG........................................................................................................ 24 1.4 WEITERE BEISPIELE FUER STEUERUNGEN UND REGELUNGEN ................................... 32 1.5 ZUR LOESUNG REGELUNGSTECHNISCHER AUFGABENSTELLUNGEN............................... 37 1. AUFGABENSTELLUNG (SPEZIFIKATIONEN) FUER REGELUNG BZW. REGLER FORMULIEREN ..................................................................................... 37 2. VARIANTEN FUER GEEIGNETES REGLERVERFAHREN AUSARBEITEN ........................... 39 3. BESTES REGLERVERHALTEN TECHNISCH REALISIEREN .......................................... 40 2 ANALOGE UEBERTRAGUNGSGLIEDER....................................................... 43 2.1 LINEARE ZEITINVARIANTE UEBERTRAGUNGSGLIEDER (LZI-GLIEDER) ......................... 44 2.2 WIRKUNGSPLAN UND GRAFISCHE SIMULATIONSPROGRAMME................................. 50 2.3 MATHEMATISCHE MODELLBILDUNG..................................................................... 54 2.3.1 THEORETISCHE MODELLBILDUNG (MIT LINEARISIERUNG) ........................... 55 2.3.2 EXPERIMENTELLE MODELLBILDUNG (IDENTIFIKATION) ............................... 66 2.3.3 NORMIERUNG VON MATHEMATISCHEN MODELLEN .................................... 72 2.4 TESTSIGNALANTWORTEN UND ZUGEHOERIGE KENNFUNKTIONEN ............................... 74 2.4.1 SPRUNGANTWORT UND EINHEITSSPRUNGANTWORT..................................... 75 2.4.2 IMPULSANTWORT UND EINHEITSIMPULSANTWORT ..................................... 78 2.4.3 ANSTIEGSANTWORT UND EINHEITSANSTIEGSANTWORT................................. 80 2.5 FREQUENZGANG................................................................................................ 82 2.5.1 BERECHNUNG DES FREQUENZGANGES .................................................... 82 2.5.2 BODE-DIAGRAMM (FREQUENZKENNLINIEN) UND ORTSKURVE ................... 85 2.6 UEBERTRAGUNGSFUNKTION................................................................................... 88 2.6.1 UEBERTRAGUNGSFUNKTION UND DIFFERENZIALGLEICHUNG ........................... 88 2.6.2 VERKNUEPFUNG VON LZI-GLIEDERN.......................................................... 90 2.6.3 UEBERTRAGUNGSFUNKTION UND ANDERE KENNFUNKTIONEN ....................... 97 2.6.4 POLE UND NULLSTELLEN (P-TV-PIAN) ........................................................ 99 2.7 STABILITAET ........................................................................................................ 102 2.7.1 ZUM BEGRIFF DER STABILITAET.................................................................. 102 2.7.2 GRUNDLEGENDES STABILITAETSKRITERIUM FUER LZI-GLIEDER ....................... 104 2.7.3 HURWITZ-KRITERIUM............................................................................. 109 2.8 EINFACHE LZI-GLIEDER....................................................................................... 111 2.8.1 P-GLIED .......................... 111 2.8.2 P-TJ-GLIED ........................................................................................... 113 2.8.3 P-T2-GLIED ........................................................................................... 116 2.8.4 TT-GLIED .............................................................................................. 122 2.8.5 I- UND I-TJ-GLIED .......................... 123 2.8.6 D- UND D-TJ-GLIED............................................................................... 126 2.8.7 UEBERSICHT .......................................................................................... 129 3 REGELSTRECKEN.................... 130 3.1 EINTEILUNG DER REGELSTRECKEN ....... 132 3.2 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH......................................................................... 134 3.2.1 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH UND OHNE VERZOEGERUNG ....................... 135 3.2.2 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH UND VERZOEGERUNG ERSTER ORDNUNG ___ 135 3.2.3 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH UND VERZOEGERUNG HOEHERER ORDNUNG .. 140 3.3 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH ..................................................................... 146 3.3.1 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH UND OHNE VERZOEGERUNG ................... 146 3.3.2 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH UND MIT VERZOEGERUNG ....................... 148 3.4 REGELSTRECKEN MIT TOTZEIT ............... 150 3.5 REGELBARKEIT VON STRECKEN .............................. 153 4 ANALOGE REGLER ........................................ 155 4.1 EINTEILUNG DER REGLER.......................................... 155 4.2 STETIGE REGLER .............................................................................. 157 4.2.1 P-REGLER....................... 159 4.2.2 I-REGLER....................................................................... 164 4.2.3 PI-REGLER........................................................................................ 168 4.2.4 PD-REGLER .......................................................................................... 170 4.2.5 PID-REGLER .......................................................................................... 173 4.2.6 BLEIBENDE REGELDIFFERENZEN, GENAUIGKEIT ........................................ 175 4.3 UNSTETIGE R EGLER............................................................................................ 176 4.3.1 ZWEIPUNKTREGLER AN STRECKEN MIT AUSGLEICH..................................... 178 4.3.2 ZWEIPUNKTREGLER AN STRECKEN OHNE AUSGLEICH ................................. 184 5 ANALOGER REGELKREIS ...................................................................... 186 5.1 ANFORDERUNGEN AN DAS FUEHRUNGS- UND STOERVERHALTEN................................... 187 5.2 STANDARD-KONFIGURATIONEN VON STRECKE UND REGLER....................................... 191 5.3 FREQUENZGANG DES OFFENEN REGELKREISES...................................................... 191 5.3.1 STABILITAETSANALYSE ANHAND DER ORTSKURVE ........................................ 192 5.3.2 STABILITAETSANALYSE ANHAND DER FREQUENZKENNLINIEN ......................... 200 5.3.3 FREQUENZKENNLINIEN ALS ENTWURFSWERKZEUG (FKL-VERFAHREN) ........ 204 5.4 WURZELORTSKURVEN (WOK-VERFAHREN) ............................................................ 215 5.5 EINSTELLVERFAHREN .......................................................................................... 225 5.5.1 OPTIMIERUNG DER REGLERPARAMETER.................................................... 225 5.5.2 EINSTELLREGELN..................................................................................... 229 5.6 VERMASCHTE REGELKREISE ............................................................................... 233 5.6.1 REGELKREIS MIT STOERGROESSENAUFSCHALTUNG .......................................... 233 5.6.2 UNTERLAGERTE REGELKREISE (KASKADENREGELUNG)................................. 237 5.6.3 REGELKREIS MIT STOERGROESSENREGELUNG .................................................. 239 5.6.4 MEHRGROESSENREGELUNGEN..................................................................... 239 5.7 REGELEINRICHTUNG MIT STRUKTURUMSCHALTUNG (ANFAHREN VON REGELKREISEN)..................................................................... 240 5.8 SELBSTEINSTELLENDE (ADAPTIVE) REGELKREISE.................................................... 241 5.9 NICHTLINEARE REGELKREISE............................................................................... 242 6 DIGITALE REGLERREALISIERUNG (DDC) ................................................ 247 6.1 UEBERBLICK........................................................................................................ 247 6.2 FUNKTIONSEINHEITEN EINER DIGITALEN REGELEINRICHTUNG................................. 249 6.2.1 ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG ............................................................... 250 6.2.2 DIGITALER REGLER ................................................................................. 253 6.2.3 DIGITAL-ANALOG-UMSETZUNG ............................................................... 254 6.2.4 ANNAHMEN BEIM BERECHNUNGSMODELL DES DIGITALEN REGLERS ............ 255 6.3 DIGITALER PID-REGLER ...................................................................................... 255 6.3.1 P-ANTEIL.............................................................................................. 256 6.3.2 I-ANTEIL .............................................................................................. 256 6.3.3 D-ANTEIL.............................................................................................. 259 6.3.4 STELLUNGS-UND GESCHWINDIGKEITSALGORITHMUS ................................. 259 6.4 BERECHNUNG WEITERER REGELALGORITHMEN ...................................................... 264 7 DIGITALES BERECHNUNGSMODELL DER REGELSTRECKE........................... 269 7.1 EINFUEHRUNG .................................................................................................... 269 7.2 DIGITAL-ANALOG-UMSETZUNG UND Z-TRANSFORMATION......................................... 271 7.3 DISKRETISIERUNGSVERFAHREN ........................................................................... 276 7.4 DISKRETISIERUNGSBEISPIELE ............................................................................. 279 7.4.1 STRECKE MIT AUSGLEICH UND VERZOEGERUNG 1. ORDNUNG ....................... 279 7.4.2 STRECKE MIT AUSGLEICH UND VERZOEGERUNG 2. ORDNUNG ....................... 281 7.4.3 STRECKE OHNE AUSGLEICH UND VERZOEGERUNG 1. ORDNUNG ................... 286 8 DIGITALE UEBERTRAGUNGSGLIEDER ....................................................... 288 8.1 DIGITALE LZI-GLIEDER ....................................................................................... 288 8.2 TESTSIGNALANTWORTEN UND ZUGEHOERIGE KENNFUNKTIONEN ............................... 290 8.3 Z-UEBERTRAGUNGSFUNKTION ............................................................................... 295 8.4 WIRKUNGSPLAN UND GRAFISCHE PROGRAMMIERUNG .......................................... 302 8.5 STABILITAET ........................................................................................................ 304 9 DIGITALER REGELKREIS........................................................................ 309 9.1 ZUR WAHL DER ABTASTPERIODE BEI DIGITAL REALISIERTEN REGLERN ....................... 310 9.2 EINSTELLVERFAHREN, EINSTELLREGELN ................................................................. 312 10 FUZZY-REGLER (FUZZY-CONTROLLER) ..................................................... 315 10.1 EINORDNUNG.................................................................................................... 315 10.2 REGELBASIS, LINGUISTISCHE GROESSE UND FUZZY-MENGE....................................... 317 10.3 FUZZY-LOGISCHE OPERATIONEN ......................................................................... 323 10.4 INFORMATIONSVERARBEITUNG IM FUZZY-REGLER .................................................. 324 10.4.1 FUZZIFLZIERUNG DER REGELDIFFERENZ .................................................... 326 10.4.2 BESTIMMUNG DES ERFUELLUNGSGRADES JEDER REGEL ............................... 327 10.4.3 ERMITTLUNG DER STELLGROESSEN-FUZZY-MENGE JEDER REGEL ..................... 328 10.4.4 BESTIMMUNG DER RESULTIERENDEN STELLGROESSEN-FUZZY-MENGE ............ 329 10.4.5 DEFUZZIFLZIERUNG DER STELLGROESSE........................................................ 330 10.5 KENNLINIEN VON FUZZY-REGLERN ..................................................................... 332 10.6 FUZZY-PID-REGLER .......................................................................................... 336 11 RAPID CONTROL PROTOTYPING ............................................................ 340 11.1 EINORDNUNG.................................................................................................... 340 11.2 LOW-COST-RCP-SYSTEM ................................................................................... 342 11.2.1 ECHTZEITBETRIEB UND ABTASTZEIT ........................................................ 344 11.2.2 REGLERMODELL UND DISKRETISIERUNG.................................................... 345 11.2.3 DATENAUSTAUSCH ZIELRECHNER/ENTWICKLUNGSRECHNER ......................... 348 ANHANG.................................................................................................. 350 A.1 EINSTIEG IN MATLAB/SIMULINK........................................................................ 350 A.2 ANWENDUNGEN DER KOMPLEXEN RECHNUNG ................................................... 357 A.3 ANWENDUNGEN DER LAPLACE-TRANSFORMATION................................................. 362 A4 ANWENDUNGENDERZ-TRANSFORMATION .......................................................... 371 A.5 SKIZZIEREN VON FREQUENZKENNLINIEN (BODE-DIAGRAMM) ............................. 380 ERGAENZENDE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR ........................................... 388 LITERATUR ZU MATLAB/SIMULINK ............................................................... 391 NORMEN UND RICHTLINIEN ....................................................................... 392 FORMELZEICHEN....................................................................................... 394 G LOSSAR.................................................................................................. 399 INDEX 407
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Signatur:	0004 MSR 608f 2005 A 8680(12) Lageplan
Exemplar 1	Nicht ausleihbar Am Standort