Regelungstechnik

Grundlagen, Analyse und Entwurf von Regelkreisen, rechnergestützte Methoden

Gerd Schulz (Autor)

Buch | Softcover

XII, 339 Seiten

1995
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-59326-3 (ISBN)

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Dieses Lehrbuch über lineare und nichtlineare Regelungen wendet sich vor allem an Studenten der Automatisierungstechnik und verwandter Studiengänge in der praxisorientierten Ausbildung. Der Entwurf von Reglern, insbesondere mit Computerprogrammen wie MATLAB und ACSL, ist sein zentrales Lernziel. Dabei werden Verfahren für Kriterien im Zeitbereich, im Frequenzbereich und mit der Wurzelortkurve einheitlich dargestellt. Um die Ansprüche an die mathematischen Vorkenntnisse des Lernenden niedrig zu halten, wird erst nach ausführlicher Anwendung von Differentialgleichungen zur Laplacetransformation übergegangen. Der Lehrstoff ist verständlich und praxisnah dargestellt und wird beispielhaft erläutert. Zahlreiche Aufgaben und Lösungen sowie durchgerechnete Beispiele ermöglichen die Einübung des Erlernten.

Gerd Schulz studierte Regelungstechnik an der TH Darmstadt und an der Stanford University in Kalifornien. Danach arbeitete er vierzehn Jahre in der Luft- und Raumfahrtforschung in der DFVLR Oberpfaffenhofen im Institut für Dynamik der Flugsysteme u. a. auf den Gebieten Parameteridentifizierung, Hubschrauber-Schwingungsisolation und Lageregelung von Satelliten. Mit einem Thema zur Parameteridentifizierung promovierte er an der TH Darmstadt bei Prof. Hänsler. Zuletzt leitete er in der DFVLR eine ESA-Studie zur Regelung großer Raumflugstrukturen. Dann ging er für drei Jahren als Projektleiter für ein Navigationsgerät des Eurofighter-Vorläufers zur Firma Litef in Freiburg bevor er einem Ruf an die Fachhochschule folgte. Er lehrte zunächst an der FH Landshut und seit 1989 hält er an der FH München Vorlesungen auf dem Gebiet der Regelungstechnik.

1 Einführung in die Regelung und Steuerung.- 1.1 Einfache Regelungen.- 1.2 Steuerungen.- 1.3 Signalflußplan (Blockschaltbild).- 1.4 Leitfaden durch das Buch.- 2 Mathematische Behandlung von Regelkreisgliedern.- 2.1 Die Beschreibung durch Differentialgleichungen.- 2.2 Darstellung von Regelkreisgliedern durch Übertragungsfunktion und Frequenzgang.- 2.3 Das Rechnen mit Regelkreisgliedern im Blockschaltbild.- 3 Regelstrecken.- 3.1 Proportionale Regelstrecken.- 3.2 Integrierende Regelstrecken.- 3.3 Spezielle Formen von Regelstrecken.- 3.4 Regelstrecken höherer Ordnung und instabile Regelstrecken.- 3.5 Modellbildung realer Regelstrecken.- 4 Regler und ihre Strukturen.- 4.1 Realisierung elektrischer Regler.- 4.2 Regler im geschlossenen Regelkreis.- 4.3 Regler für proportionale Strecken.- 4.4 Regler für integrierende Regelstrecken.- 5 Stabilität von Regelkreisen.- 5.1 Definition der Stabilität.- 5.2 Das Hurwitz-Kriterium.- 5.3 Das Nyquist-Kriterium.- 6 Synthese von Regelkreisen.- 6.1 Grundlegende Anforderungen an den Regelkreis.- 6.2 Grundsätzliche Reglerstruktur und Entwurfsempfehlungen.- 6.3 Analytische Bestimmung der Regelparameter.- 6.4 Empirische Einstellregeln.- 6.5 Änderungen der Regelkreisstruktur.- 7 Synthese von Regelkreisen mit dem Bode-Diagramm.- 7.1 Regelkreisanalyse im Frequenzbereich.- 7.2 Bode-Diagramme einfacher Regelkreisglieder.- 7.3 Entwurfsanforderungen im Frequenzbereich.- 7.4 Reglersynthese mit dem Bode-Diagramm.- 8 Synthese von Regelkreisen mit dem Wurzelortskurvenverfahren.- 8.1 Definition der Wurzelortskurve.- 8.2 Entwurfsspezifikationen in der s-Ebene.- 8.3 Reglerentwurf mit der Wurzelortskurve.- 9 Regelkreise mit nichtlinearen Übertragungsgliedern.- 9.1 Nichtlineare Übertragungsglieder.- 9.2 Die harmonische Balance als Analysemethode.-9.3 Ermittlung einzelner Beschreibungsfunktionen.- 9.4 Stabilitätsuntersuchung mit dem Zweiortskurvenverfahren.- 9.5 Nichtlineare Regler.- 10 Entwurf nichtlinearer Regler.- 10.1 Realisierung nichtlinearer Regler.- 10.2 Regelung von Verzögerungsstrecken.- 10.3 Regelung von integrierenden Regelstrecken.- 11 Anwendungsbeispiele.- 11.1 Drehzahlregelung einer Gleichstrommaschine mit einer Kaskadenregelung.- 11.2 Stabilisierung eines instabilen Pendels.- 12 Simulation und Analyse mit dem Digitalrechner.- 12.1 Simulation linearer Systeme.- 12.2 Simulation nichtlinearer Systeme.- 12.3 Nullstellenberechnung von Polynomen.- A Die Laplace-Transformation.- A.1 Definition der Laplace-Transformation.- A.2 Rechenregeln der Laplace-Transformation.- A.3 Die inverse Laplace-Transformation.- A.4 Anwendungen der Laplace-Transformation.- A.4.1 Lösung von Differentialgleichungen.- A.4.2 Die Übertragungsfunktion.- B Tabelle häufig vorkommender Regelkreisglieder.

Erscheint lt. Verlag	14.8.1995
Reihe/Serie	Springer-Lehrbuch
Zusatzinfo	XII, 339 S.
Verlagsort	Berlin
Sprache	deutsch
Maße	155 x 235 mm
Gewicht	540 g
Themenwelt	Naturwissenschaften ► Chemie ► Analytische Chemie
	Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Festkörperphysik
	Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik
Schlagworte	Automation • Automatisierung • Automatisierungstechnik • Chromatography • Eichung • HC/Technik/Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik • lineare Regelungen • MATLAB • nichtlineare Regelungen • Regelkreis • Regelkreise • Regelung • Regelungstechnik • Regelungstechnik; Handbuch/Lehrbuch • Regelungstechnik; Hand-/Lehrbücher • Simulation • Stabilität
ISBN-10	3-540-59326-8 / 3540593268
ISBN-13	978-3-540-59326-3 / 9783540593263
Zustand	Neuware