Bechtloff Regelungstechnik

1. Auflage 2012
ISBN: 978-3-8343-6156-1
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 254 Seiten

Reihe: Vogel Studienmodule

Das Studienbuch Regelungstechnik enthält die wissenschaftlich fundierten Grundlagen der Regelungstechnik. Die Beschreibung dynamischer, linearer und zeitinvarianter Systeme bildet eine wichtige Grundlage. Dabei ermöglicht die Beschreibung dieser Systeme im Frequenzbereich und Laplace-Bildbereich einen effizienten Reglerentwurf. Die Regelkreisbetrachtungen und Reglerentwurfsverfahren werden an praxisrelevanten Strecken demonstriert. Die experimentelle Analyse von Strecken liefert die Systemparameter zur praktischen Auslegung. Stabilitätsbetrachtungen und Optimierungskriterien runden das Lehrgebiet ab.

Autoren/Hrsg.

Bechtloff, Jürgen

Inhaltsverzeichnis

1;Titel;3
2;Impressum, Copyright;4
3;Vorwort;5
4;Inhaltsverzeichnis;7
5;1 Einführung in die Regelungstechnik;13
5.1;1.1 Grundbegriffe der Regelungstechnik;13
5.2;1.2 Definition von Steuerung und Regelung;14
6;2 Signale;21
7;3 Systemeigenschaften;25
7.1;3.1 Dynamisches und statisches Verhalten von Systemen;25
7.2;3.2 Lineare und nichtlineare Systeme;26
7.3;3.3 Linearisierung nichtlinearer Systeme;28
7.4;3.4 Zeitvariante und zeitinvariante Systeme;30
7.5;3.5 Beschreibung von Regelkreisgliedern durch Differentialgleichungen;31
8;4 Modellbildung;41
8.1;4.1 Allgemeines System;43
8.2;4.2 Mechanisch-translatorisches System;44
8.3;4.3 Mechanisch-rotatorisches System;45
8.4;4.4 Elektrisches System;46
8.5;4.5 Fluidisches System;47
8.6;4.6 Thermodynamisches System;47
8.7;4.7 Systemanalogien;48
9;5 Darstellung von Regelkreisgliedern durchÜbertragungsfunktion und Frequenzgang;51
9.1;5.1 LaPLace-Transformation;51
10;6 Regelstrecken;65
10.1;6.1 Proportionale Regelstrecken;67
10.2;6.2 Integrierende Regelstrecken;79
11;7 Darstellung des Frequenzgangesim Bode-Diagramm;101
11.1;7.1 Konstruktion eines Bode-Diagramms;104
12;8 Signalflusspläne;107
12.1;8.1 Übertragungsblöcke;107
12.2;8.2 Verknüpfungselemente;108
12.3;8.3 Verknüpfungs- und Vereinfachungsregeln;109
12.4;8.4 Umformung von Signalflussplänen;110
12.5;8.5 Anwendungen;113
13;9 Regelkreis;119
13.1;9.1 Verhalten des Regelkreises bei einer Eingangsgröße;121
13.2;9.2 Untersuchung von Regelkreisstrukturen;123
14;10 Regler;139
14.1;10.1 PID-Regler;139
14.2;10.2 Analytische Regler;148
14.3;10.3 Kaskadenregelung;157
14.4;10.4 Schaltende Regler;162
15;11 Identifikation von Strecken;167
15.1;11.1 Experimentelle Analyse mit sprungförmiger Anregung;167
15.2;11.2 Identifikation von Intergral-Elementen mit Verzögerungen (PITn);178
15.3;11.3 Identifikation von Proportional-Differential-Elementen mit Verzögerung 1. Ordnung (PDT1);180
16;12 Stabilität von Regelkreisen;183
16.1;12.1 Definition der Stabilität;183
16.2;12.2 Stabilitätskriterium nach hurwitZ;186
16.3;12.3 nyquist-Kriterium;190
17;13 Optimierung von Regelkreisen;197
17.1;13.1 Begriff der Regelfläche;197
18;14 Regelungstechnische Lösungen;205
18.1;14.1 Kontinuierlicher Proportional-Regler;205
18.2;14.2 Kontinuierlicher Integralregler;205
18.3;14.3 2-Punkt-Regler (mechanisch);206
18.4;14.4 Prozessregler;207
18.5;14.5 Spezialregler;209
18.6;14.6 Mechatronische Systeme;211
18.7;14.7 Automatisierungssysteme;213
19;15 Lösungen zu den Aufgaben;215
19.1;15.1 Aufgaben zu Kapitel 3;215
19.2;15.2 Aufgaben zu Kapitel 4;217
19.3;15.3 Aufgaben zu Kapitel 5;218
19.4;15.4 Aufgabe zu Kapitel 6;224
19.5;15.5 Aufgaben zu Kapitel 7;226
19.6;15.6 Aufgaben zu Kapitel 8;230
19.7;15.7 Aufgaben zu Kapitel 9;235
19.8;15.8 Aufgaben zu Kapitel 10;238
19.9;15.9 Aufgaben zu Kapitel 11;241
19.10;15.10 Aufgabe zu Kapitel 12;245
20;Literaturverzeichnis;249
21;Stichwortverzeichnis;251

Über Autor(innen)

JÜRGEN BECHTLOFF, studierte an der Technischen Universität Braunschweig Maschinenbau und promovierte dort 1992 auf dem Gebiet der Robotik. Er war anschließend in der Entwicklung der Firma Moeller in Bonn tätig, einem Hersteller von Komponenten und Systemen für die Energieverteilung und Automatisierung (Automatisierungstechnik). Seit 1998 verantwortet er an der Fachhochschule Südwestfalen am Standort Meschede die Studiengänge Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie die Module Mechatronik, Robotik und Getriebetechnik. Er ist Dekan des Fachbereichs Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften.