Regelungstechnik (20040)

Vorwort

Die Regelungstechnik ist eine fächerübergreifende Disziplin der Wissenschaften.
Sie beschäftigt sich mit Strategien zur gezielten Beeinflussung von Prozeßverläufen, um ein gewünschtes dynamisches Verhalten sicherzustellen.
Regelkreise gleichen in geregelten Systemen die Differenzen zwischen einem gewünschten Systemverhalten und dem tatsächlich vorliegenden und gemessenen Verhalten aus.
Man begegnet geregelten Systemen bereits in der Natur, aber auch bei vielen wissenschaftlichen Problemstellungen und in nahezu allen technischen Anwendungen.

Der hier vorliegende Kurs 'Regelungstechnik' (Kurs.-Nr. 20040) legt die Grundlagen der klassischen Regelungstechnik; er verwendet dazu ausschließlich Methoden des Frequenzbereiches.
Inhaltlich führt der Kurs zunächst die LAPLACE-Transformation ein, um die Korrespondenz zwischen Zeitbereich und Frequenzbereich zu schaffen.
Danach wendet er sich der Klasse der linearen, zeitinvarianten Systeme zu und beschreibt häufig auftretende Übertragungsglieder durch Kenngrößen und Strukturbilder.
In weiteren Verlauf wird der Regelkreis begrifflich und strukturell eingeführt und an Beispielen dargestellt.
Eine der wesentlichen Forderungen an Regelkreise, nämlich deren Stabilität, wird beschrieben und deren Nachweis durch die Ortskurven-Darstellung und diverse Stabilitätskriterien erläutert.
Abschließend gibt der Kurs grundsätzliche Einblicke in Reglerstrukturen und erlaubt erste Festlegungen von wahlfreien Reglerparametern.

Neben dem eigentlichen Kurs zur Regelungstechnik steht auch eine Einführung in MATLAB/Simulink zur Verfügung. Dieses mathematisch-technische Programmpaket ist weit verbreitet und besitzt auch mächtige regelungstechnische Werkzeuge.
Im ergänzenden Lehrmaterial zum Kurs wird dazu eine Programmbibliothek angeboten, so dass zahlreiche Beispiele des Kurses mit MATLAB/Simulink nachvollzogen werden können. MATLAB/Simulink muss entweder käflich erworben werden (Studentenlizenz) oder kann über Rechner in der Netzdomaine der FernUniversität (Campuslizenz) betrieben werden.

Übrigens wird im Vertiefungsfach 'Angewandte Regelungstechnik' (Kurs.-Nr. 20214) der Gedankengang des Kurses erneut aufgegriffen und weiterführende Verfahren zum Reglerentwurf vorgestellt, die dann auch vorgegebene Anforderungen an die Dynamik des geregelten Systems erfüllen.

Das vorliegende Lehrmaterial basiert auf Teilen des Schriftkurses 'Grundlagen der Regelungstechnik' (02350/02351) von Otto Föllinger, ist jedoch durch mediendidaktische Aufbereitungen, simulationstechnische Ergänzungen und einen automatisierten Übungsbetrieb an die Anforderungen eines on-line Kurses angepasst.

Wir wünschen ein gutes Gelingen bei der Bearbeitung des Kurses.

Hagen, Deutschland,
die Kursbetreuer