Die Studierenden werden befähigt, Zustandsraummethoden für lineare zeitinvariante Systeme auf technische Problemstellungen anzuwenden und hierzu gängige Softwarewerkzeuge (Matlab/Simulink) einzusetzen.

1. Dynamische Systeme im Zustandsraum
2. Allgemeine Lösung der Zustandsgleichungen
3. Strukturelle Eigenschaften linearer Systeme im Zustandsraum
4. Normalformen für Ein- und Mehrgrößensysteme
5. Struktur von Zustandsregelungen und Steuerungsentwurf
6. Zustandsreglersynthese
7. Zustandsbeobachter
8. Behandlung von Störgrößen
9. Fallbeispiele zur Zustandsregelung mit Matlab/Simulink

Zur Klausur Regelungssysteme im Zustandsraum sind folgende Hilfsmittel erlaubt:

• Kompendium zur Linearen Algebra der Lehrstuhls für Mechatronik
• Formelsammlung (ein handbeschriebenes Blatt (2 Seiten) DIN A4)
• Taschenrechner mit einzeiligem Display

Weitere Hilfsmittel sind nicht zulässig.

Unterlagen zur Vorlesung:

• Kapitel 1
• Kapitel 2
• Kapitel 3
• Kapitel 4
• Kapitel 5
• Kapitel 6
• Kapitel 7
• Kapitel 8
• Kapitel 9

• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 3
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 4
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 5
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 6
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 7
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 8
• Matlab-Simulink-Beispiele Kap. 9

Unterlagen zur Übung:

• Übungsaufgabe 01
• Matlab zur Übungsaufgabe 01
• Übungsaufgabe 02
• Übungsaufgabe 03
• Übungsaufgabe 04
• Matlab zur Übungsaufgabe 04
• Übungsaufgabe 05
• Übungsaufgabe 06
• Übungsaufgabe 07
• Übungsaufgabe 08
• Übungsaufgabe 09
• Übungsaufgabe 10
• Übungsaufgabe 11
• Matlab zur Übungsaufgabe 11
• Übungsaufgabe 12
• Matlab zur Übungsaufgabe 12
• Übungsaufgabe 13
• Übungsaufgabe 14
• Übungsaufgabe 15
• Matlab zur Übungsaufgabe 15

Übungsklausur:

• Übungsklausur_WS1920

Gruppeneinteilung und Terminplanung

Versuchsanleitungen:

1. Modellbildung und Simulation eines inversen Pendels
2. Regelung des inversen Pendels
3. Modellbasierte Regelung eines Pneumatikzylinders