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Control Systems Laboratory

L.Billmann

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Pflichtfach und Prüfungsleistung im Hauptstudium
Studiengänge:
Mechatronik
Angeboten: Sommersemester
Unterrichtsart: 
virtuelles Praktikum (1 SWS)
Empfehlung: 4. Semester
Voraussetzungen: keine
Leistungsnachweis: 
virtuelle Versuche, Protokolle, Auswertungen und abschließendes Fachgespräch
Unterrichtssprache: Englisch
Unterlagen: 
bilingual (deutsch/englisch)

Das automatisierungstechnische Praktikum ist fester Bestandteil des Studiengangs "Mechatronik". Es läuft parallel zur Vorlesung "Mechatronik II Control Systems"  im 4. Semester und setzt Verständnis des dort behandelten Stoffes voraus. Die erfolgreiche Teilnahme des Praktikums ist Voraussetzung für die Teilnahme an der schriftlichen Klausur "Mechatronik II", deren Prüfungsgegenstand sowohl die Vorlesung als auch das Praktikum umfasst.

Lernziel: Die selbstständige Planung, Durchführung und Ergebnisdarstellung von Versuchen anhand automatisierungstechnischer Aufgabenstellungen.

Lehrform: 5 Einzelversuche für jeden Teilnehmer mit schriftlicher Ausarbeitung undein  abschließendes Fachgespräch. Nach einer gemeinsamen Auftaktveranstaltung (Präsenz), die Hilfen zur Durchführung des virtuellen Praktikums gibt, werden die 5 Versuche eigenständig und zeitlich selbst bestimmt im Verlauf des Semesters durchgeführt. Eine fachliche Betreuung erfolgt dabei über E-Mail und elektronische Foren,sowie angebotene Sprechstunden. Am letzten Versuchstermin wird das Fachgespräch abgehalten.

Die eigenständige Versuchsdurchführung beinhaltet die Versuchsvorbereitung und Einarbeitung in die automatisierungstechnische Aufgabenstellung entsprechend der im Internet verfügbaren Versuchsbeschreibung. Die Versuchsdurchführung wird mittels eingebetteter Simulationsbeispiele auf dem Rechner durchgeführt und dokumentiert. Die Versuchsauswertung mit der Ergebnisdarstellung wird als schriftlicher Bericht eingereicht und bzgl. Darstellungsform und inhaltlicher Aussagen beurteilt. Das Ergebnis wird möglichst umgehend mitgeteilt, um mögliche Ergänzungen und Korrekturen zügig vornehmen zu können. 

Lehrinhalte: 
Dynamik und dynamisches Verhalten, Regelstrecken mit und ohne Ausgleich, Automatisieren durch steuernde Eingriffe, speicherprogrammierbare Steuerung, Ablaufsteuerung, boolesche Logik, schaltende Regler mit und ohne Hysterese, stabiles und instabiles Regelverhalten, PID-Regler und sein Entwurf, Prozessüberwachung, Modellreferenz, Fehlerdiagnose, Verhältnisregler und Kaskadenregler.

Versuch 1:  Steuerungstechnik

Versuch 2:  Regelstrecken

Versuch 3:   Schaltende Regelung

Versuch 4:   Stetige Regelung

Versuch 5:   Prozessüberwachung

Fachgespräch

Dynamics and dynamic behavior, plant types with and without balance, automation by feed forward stimulation; programmable logic controller; sequence control; boolean logic; switching controllers with and without hysteresis; stable and unstable control behavior; PID controllers and their design; process monitoring and diagnosis; model reference techniques;  ratio and cascade controllers.

Unit 1:  Logic Control

Unit 2:  Plant Types

Unit 3:   Switching control

Unit 4:   Steady control

Unit 5:   Process monitoring

Oral Examination


Erfolgskontrolle: Fünf Versuchsberichte und abschließendes Fachgespräch am letzten Versuchstag.