Systemtheorie und Regelungstechnik

Ziel der Vorlesung ist es, die Grundlagen der Systemtheorie und Regelungstechnik zu vermitteln. Wir lernen, wie sich elektrische, mechanische, optische, chemische oder thermische Vorgänge einheitlich in Form dynamischer Systeme beschreiben lassen, analysieren die Eigenschaften dieser Systeme, und lernen Methoden zu ihrer gezielten Beeinflussung durch Sensor-Aktor-Systeme (Regler) kennen.
Wir beginnen mit der Modellierung dynamischer Systeme, betrachten die analytische Lösung linearer zeitinvarianter Differentialgleichungen, führen die Impuls- und Sprungantwort ein, analysieren die Sprungantwort einiger häufig vorkommender Systeme, führen die Laplace-Transformation ein, lernen verschiedene Methoden zur Darstellung linearer Übertragungsfunktionen kennen, diskutieren Stabilität des geschlossenen Regelkreises und lernen Basismethoden zum Entwurf linearer Regler für Single-Input-Single-Output (SISO) Systeme. Der Kurs besteht aus drei Semesterwochenstunden Vorlesung sowie einer SWS Übungen. Die Vorlesung findet teilweise als Blockkurs statt.
Vorlesung im Vorlesungsverzeichnis


Vorlesungstermine

Die Vorlesung findet im Sommersemester 2014 an der Technischen Fakultät der Universität Freiburg im Gebäude 101, HS 00-026, statt.

  • Mittwochs, 8:00 bis 10:00 c.t.
  • Freitags, 8:00 bis 10:00 c.t.

Informationen zur Klausur und der Endnote

Die Endnote entspricht der Note der Abschlussklausur: Die Abschlussklausur ist “closed-book”, es sind also keine Hilfsutensilien außer Stiften und leerem Papier erlaubt. Es darf jedoch genau ein DIN A4 Blatt mit zwei handschriftlich beschriebenen Seiten als Formelsammlung mitgenommen werden. Die Fragen sind zum Teil Multiple-Choice, wie bei den Mikroklausuren, zum Teil Fragen mit Textantworten, die in die Fragenblätter unter die jeweilige Frage geschrieben werden. Vorbilder finden sich auf der Vorlesungsseite des letzten Jahres.
Zur Klausurzulassung müssen jeweils mindestens 50% der Gesamtpunkte der drei besten (von vier) Mikroklausuren, und 50% der Gesamtpunkte der neun besten (von 11) Übungszetteln erreicht worden sein (jede Mikroklausur und jedes Blatt wird dabei gleich gewichtet).
Die Abschlussklausur 2014 kann hier heruntergeladen werden.


Mikroklausuren

Während des Semesters werden vier sogenannte Mikroklausuren geschrieben, die aus einem einzigen Blatt mit relativ einfachen Multiple-Choice-Fragen bestehen, und vor allem der Selbstkontrolle dienen sollen, aber wie eine wirkliche Klausur geschrieben und korrigiert werden. Jede Frage hat vier Antworten, von denen nur eine richtig ist. Kein Kreuz oder mehrere Kreuze gibt null Punkte, ein richtiges Kreuz einen Punkt, ein falsches Kreuz -1/3 (dieser Minuspunkt macht zufälliges Raten unattraktiv). Es sind dabei keinerlei Hilfsmittel außer einem Stift und leerem Papier vorgesehen. Die Mikroklausuren werden jeweils an einem morgen um 8:15 s.t. Uhr im Vorlesungshörsaal geschrieben

Termine,Fragen und Antworten der Mikroklausuren:


Übung

Hauptziel der Übungsgruppen ist die Korrektur und Diskussion der Übungsblätter, die jede Woche Mittwochs ausgeteilt werden, und am darauffolgenden Mittwoch um 8:15 Uhr, vor der Vorlesung abgegeben werden. Teams von bis zu drei Personen aus der gleichen Übungsgruppe dürfen zusammen abgeben. Jede Person eines Teams sollte jede Aufgabe auf ihrem/seinem Blatt verstanden haben und nach der Rückgabe vorrechnen können. Es gibt vier Übungsgruppen und Tutoren, die wie folgt zugeordnet sind:

Übungsgruppe Raum und Zeit Tutor
Gruppe 1 SR 01-009/13 Geb. 101, Do 12-13 Uhr André Blickensdörfer
Gruppe 2 SR 00 034 Geb. 51, Do 8-9 Uhr Thilo Bronnenmeyer
Gruppe 3 SR 00 006 Geb. 51, Do 8-9 Uhr Heike Dietl
Gruppe 4 SR 00 014 Geb. 78, Do 8-9 Uhr Lukas Klar

Termine

  • 30.04. Vorlesung
  • 02.05. Vorlesung
  • 07.05. Vorlesung
  • 08.05. Übung
  • 09.05. Computerübung, Computerpool
  • 14.05. Vorlesung
  • 15.05. Übung
  • 16.05. Vorlesung
  • 21.05. Vorlesung mit Mikroklausur
  • 22.05. Übung
  • 23.05. Computerübung, Computerpool
  • 28.05. Vorlesung
  • 29.05. Übung
  • 30.05. Vorlesung
  • 04.06. Vorlesung
  • 05.06. Übung
  • 06.06. Vorlesung
  • 04.06. Vorlesung
  • 05.06. Übung und Zusatzübung MatLab 18 Uhr Computerpools
  • 06.06. Vorlesung
  • 11.06. Vorlesung
  • 12.06. Übung
  • 13.06. Vorlesung
  • 18.06. Vorlesung mit Mikroklausur
  • 19.06. Übung
  • 20.06. Vorlesung
  • 25.06. Vorlesung
  • 26.06. Übung
  • 27.06. Vorlesung
  • 02.07. Vorlesung
  • 03.07. Übung, !!! Gruppe 4 Raumänderung: SR 02-016/18, Geb. 101 !!!
  • 04.07. Vorlesung mit Mikroklausur
  • 09.07. Vorlesung
  • 10.07. Übung
  • 11.07. Vorlesung
  • 16.07. Vorlesung
  • 17.07. Übung
  • 18.07. Vorlesung
  • 23.07. Vorlesung
  • 24.07. Übung
  • 25.07. Vorlesung mit Mikroklausur
  • 30.07. Vorlesung
  • 31.07. Übung
  • 01.08. keine Vorlesung

Skript

Das knappe Skript kann der Stoffwiederholung und Prüfungsvorbereitung dienen.

Auch das Skript des Jahres 2007, das von Prof. Dr.-Ing. Ch. Ament erstellt wurde, ist verfügbar und kann als zusätzliche Referenz dienen:


Empfohlene Bücher und andere Links

  • Feedback Control of Dynamic Systems, Sixth Edition ISBN-13: 978-0-13-601969-5 Author(s): Gene F. Franklin; J. David Powell; Abbas Emami-Naeini eText: ISBN-10 0-13-604212-0, ISBN-13 978-0-13-604212-9, Print: ISBN-10 0-13-601969-2, ISBN-13 978-0-13-601969-5
  • Föllinger, O: Regelungstechnik, Hüthig, Heidelberg
  • Lunze, J.: Regelungstechnik 1 - Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen, Springer