Grundlagen der Regelungstechnik: Analyse und Entwurf linearer und einfacher nichtlinearer Regelungen sowie diskreter Steuerungen. Hochschultext. - Taschenbuch

EAN (ISBN-13): 9783540171126
ISBN (ISBN-10): 3540171126
Gebundene Ausgabe
Taschenbuch
Erscheinungsjahr: 1986
Herausgeber: Springer

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ISBN/EAN: 3540171126

ISBN - alternative Schreibweisen:
3-540-17112-6, 978-3-540-17112-6
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Autor des Buches: gunther schmidt, schmidt günther
Titel des Buches: analyse nichtlinearer, entwurf nichtlinearer regelungen, grundlagen der regelungstechnik analyse und entwurf linearer und einfacher, nichtlineare regelungen, tabellen, hochschultext

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Daten vom Verlag:

Autor/in: Günther Schmidt
Titel: Hochschultexte / Universitexts; Grundlagen der Regelungstechnik - Analyse und Entwurf linearer und einfacher nichtlinearer Regelungen sowie diskreter Steuerungen
Verlag: Springer; Springer Berlin
335 Seiten
Erscheinungsjahr: 1991-08-17
Berlin; Heidelberg; DE
Gedruckt / Hergestellt in Deutschland.
Gewicht: 0,610 kg
Sprache: Deutsch
49,95 € (DE)
51,35 € (AT)
62,56 CHF (CH)
Not available, publisher indicates OP

BC; Book; Hardcover, Softcover / Technik/Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik; Elektrotechnik; Verstehen; Nyquist-Kriterium; Bode-Diagramm; Ortskurve; Frequenzgang; Regelung; Stabilität; Übertragungsglied; Signal; Ingenieurwissenschaft; Modellbildung; Messen; Regelkreis; analog; Steuerung; Regelungstechnik; B; Electrical Engineering; Engineering; Control, Robotics, Mechatronics; Regelungstechnik; Elektronische Geräte und Materialien; BC; BC; EA

1 Einführung.- 1.1 Was ist Regelungstechnik.- 1.2 Historische Entwicklung der Regelungstechnik.- 1.3 Systematik der Entwicklung regelungstechnischer Systembeschreibungen.- 1.4 Elemente des Signalflußplanes.- 1.5 Grundsätzlicher Aufbau und Signalfluß von Steuerungen und Regelungen.- 1.5.1 Geschwindigkeitssteuerung.- 1.5.2 Geschwindigkeits- (bzw. Drehfrequenz-) regelung..- 1.6 Begriffe der Steuerungs- und Regelungstechnik.- 1.6.1 Steuerung, Steuerkette.- 1.6.2 Regelung, einschleifiger Regelkreis.- 1.7 Weitere Gesichtspunkte beim Lösen technischer Regelungsaufgaben.- 2 Mathematische Beschreibung von Regelkreisgliedern.- 2.1 Klassifizierung von Systemen.- 2.1.1 Einteilung von Systemen gemäß der Signalart.- 2.1.2 Einteilung kontinuierlicher Systeme gemäß ihrer mathematischen Beschreibung.- 2.2 Beschreibung von Systemen mit konzentrierten Parametern.- 2.3 Beschreibung von Systemen mit verteilten Parametern.- 2.4 Beschreibung von Systemen in und um einen Betriebspunkt.- 2.4.1 Beschreibung linearer dynamischer Übertragungsglieder.- 2.4.2 Beschreibung nichtlinearer dynamischer Übertragungsglieder und Linearisierung.- 2.4.3 Linearisieren statischer Signalzusammenhänge.- 2.4.4 Systembeschreibung und Signalflußplan für das Kleinsignalverhalten.- 2.5 Modellbildung mit Hilfe physikalischer Analogien.- 2.5.1 Vorüberlegungen.- 2.5.2 Kenngrößen verallgemeinerter oder abstrakter Netzwerke.- 2.5.3 Kenngrößen elektrischer Systeme.- 2.5.4 Kenngrößen hydraulischer Systeme.- 2.5.5 Kenngrößen pneumatischer Systeme.- 2.5.6 Kenngrößen thermischer Systeme.- 2.5.7 Kenngrößen mechanisch-translatorischer Systeme ...- 2.5.8 Kenngrößen mechanisch-rotatorischer Systeme.- 2.5.9 Kenngrößen bestimmter nicht-technischer Systeme ..- 2.5.10 Beispielhafte Entwicklung von Systembeschreibungen.- 2.6 Normieren der Systembeschreibung.- 2.7 Übertragungsverhalten linearer, zeitinvarianter Übertragungsglieder.- 2.7.1 Bestimmung der Systemantwort.- 2.7.2 Stabilität linearer Übertragungsglieder.- 2.7.3 Sinusantwort und Frequenzgangfunktion.- 2.8 Übertragungsfunktionen linearer Übertragungsglieder.- 2.8.1 Grundtatsachen der Laplace-Transformation.- 2.8.2 Übertragungsfunktion eines linearen Übertragungs-gliedes.- 2.8.3 Deutungen der Übertragungsfunktion.- 2.8.4 Grenzwertsätze der L-Transformation.- 2.8.5 Signalflußbildalgebra.- 2.9 Eigenschaften elementarer Übertragungsglieder.- 2.9.1 Proportionales Übertragungsglied, P-Glied.- 2.9.2 Integrierendes Übertragungsglied, I-Glied.- 2.9.3 Differenzierendes Übertragungsglied, D-Glied.- 2.9.4 Totzeitglied, T -Glied.- 2.9.5 Verzögerungsglied 1. Ordnung, PT1-Glied.- 2.9.6 Verzögerungsglied 2. Ordnung, PT2-Glied.- 2.10 Eigenschaften zusammengesetzter Übertragungsglieder.- 2.11 Klassifizierung allgemeiner linearer Übertragungsglieder.- 2.11.1 Übertragungsglieder mit globalem P-, I-, D- und Tt-Verhalten.- 2.11.2 Aufteilung eines Übertragungsgliedes in Phasen¬minimum- und Allpaßglied.- 2.11.3 Reine Allpaßglieder.- 2.12 Bestimmen systemdynamischer Eigenschaften eines Übertra-gungsgliedes aus Kenntnis der Pol- und Nullstellen-Verteilung.- 2.12.1 Halbanalytisches Verfahren zur Bestimmung der Übergangsfunktion.- 2.12.2 Erkennen dominierender Systemeigenschaften.- 3 Das Verhalten linearer Regelkreise.- 3.1 Grundstruktur des einschleifigen Regelkreises.- 3.2 Grundsätzliche regelungstechnische Anforderungen an Regelkreise.- 3.3 Grundsätzliche Eigenschaften der Kreisstruktur.- 3.3.1 Signalzusammenhänge.- 3.3.2 Führungsübertragungsverhalten.- 3.3.3 Störübertragungsverhalten.- 3.3.4 Zusammenfassende Beurteilung der Eigenschaften der Kreisstruktur.- 3.4 Gesichtspunkte bei der Reglerauswahl für einschleifige Regelkreise.- 3.4.1 Allgemeine Zusammenhänge.- 3.4.2 Reglerauswahl im Hinblick auf gutes stationäres Regelkreisverhalten.- 3.4.3 Reglerauswahl im Hinblick auf gutes dynamisches Regelkreisverhalten.- 3.4.4 Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse.- 3.5 Typische lineare Regler.- 3.5.1 PID-Regler.- 3.5.2 Phasenanhebende und -absenkende Reglertypen.- 3.5.3 Verwirklichung von Reglern mit analogen Mitteln ..- 3.5.4 Verwirklichung von Reglern mit digitalen Mitteln (Rechnern).- 4 Stabilität linearer Regelkreise.- 4.1 Stabilitätsdefinitionen.- 4.1.1 Asymptotische Stabilität.- 4.1.2 BIBO-Stabilität.- 4.1.3 Stabilitätsbetrachtungen anhand von Übertragungs-funktionen.- 4.2 Algebraisches Stabilitätskriterium nach (Routh-) Hurwitz.- 4.2.1 Formulierung des Kriteriums.- 4.2.2 Anwendung auf lineare Regelkreise.- 4.2.3 Beiwerte-Diagramm, Stabilitätskarte.- 4.2.4 Stabilitätsreserven.- 4.3 Wurzelortskurven (WOK)-Verfahren.- 4.3.1 Analytische Bestimmung von Wurzelorten.- 4.3.2 Halbanalytische Verfahren zur Bestimmung von Wurzelortskurven.- 4.3.3 Konstruktionshilfen für die Bestimmung von Wurzel-ortskurven.- 4.4 Frequenzgangverfahren zur Stabilitätsprüfung.- 4.4.1 Schwingbedingung in Regelkreisen.- 4.4.2 Verallgemeinerung der Schwingbedingung.- 4.4.3 Stabilitätsprüfung mit Hilfe der Linke-Hand-Regel.- 4.4.4 Nyquist-Stabilitäts-Kriterium in Ortskurvendarstel lung.- 4.4.5 Modifiziertes Nyquist-Kriterium.- 4.4.6 Stabilität von Regelkreisen mit Totzeit.- 4.5 Frequenzlinien im Bode-Diagramm.- 4.5.1 Bode-Diagramm.- 4.5.2 Frequenzkennlinien elementarer Übertragungsglieder.- 4.5.3 Frequenzkennlinien zusammengesetzter Übertragungs-glieder.- 4.6 Auswertung des Nyquist-Kriteriums im Bode-Diagramm.- 4.6.1 Formulierung des Stabilitätskriteriums.- 4.6.2 Phasen- und Amplitudenrand.- 5 Entwurf des Regelkreisverhaltens.- 5.1 Vorbemerkungen.- 5.2 Anforderungen an den Regelkreisentwurf.- 5.3 Systematische Probierverfahren zum Regelkreisentwurf.- 5.3.1 Entwurf mittels Frequenzkennlinien.- 5.3.2 Entwurf mit Hilfe von Wurzelortskurven in der p-Ebene.- 5.4 Entwurf durch Optimieren der Reglerparameter.- 5.5 Dimensionierung der Reglerparameter mit Hilfe von Ein stellregeln.- 5.5.1 Einstellregeln nach Ziegler und Nichols.- 5.5.2 Reglerdimensionierung basierend auf Ersatzkenn größen der Übergangsfunktion der Regelstrecke.- 5.5.3 Einstellregeln des Symmetrischen Optimums.- 5.6 Maßnahmen zur Verbesserung des Regelungsverhaltens und Erweiterungen der Regelungsstruktur.- 5.6.1 Störgrößen-Auf Schaltung.- 5.6.2 Vorwärtssteuerung (Feedforward).- 5.6.3 Hilfsregelgrößen-AufSchaltung.- 5.6.4 Verhältnisregelung.- 5.6.5 Kaskadenregelung.- 5.6.6 Zwei- und Mehrgrößenregelungen.- 5.6.7 Parameter/Struktur-adaptive Regelungen.- 6 Einfache nichtlineare Regelungen.- 6.1 Einführung und Abgrenzung.- 6.2 Analyse des Einschwingverhaltens eines nichtlinearen Regelkreises mittels Zeitbereichsmethoden.- 6.3 Die Harmonische Balance.- 6.3.1 Herleitung der Gleichung der Harmonischen Balance.- 6.3.2 Tiefpaßbedingung.- 6.3.3 Berechnung von Beschreibungsfunktionen.- 6.4 Analyse von Grenzschwingungen mit Hilfe der Beschreibungs-funktion.- 6.5 Stabilität von Grenzschwingungen.- 6.6 Nichtlineare Effekte im Zusammenhang mit der Instabilität linearer Regelkreise.- 7 Diskrete Steuerungen.- 7.1 Vorbemerkungen.- 7.2 Eine einfache Verknüpfungssteuerung.- 7.2.1 Anlagenbeschreibung.- 7.2.2 Verbale Funktionsbeschreibung.- 7.2.3 Formalisierte Beschreibung und Entwurf.- 7.2.4 Schritte zur Realisierung.- 7.2.5 Test des Schutzsystems.- 7.2.6 Verallgemeinerung bisheriger Betrachtungen.- 7.3 Eine einfache Ablaufsteuerung.- 7.3.1 Anlagenbeschreibung.- 7.3.2 Verbale Funktionsbeschreibung.- 7.3.3 Formalisierte Beschreibung und Entwurf.- 7.3.4 Schritte zur Realisierung.- 7.3.5 Test der Reaktorsteuerung.- 7.4 Beschreibung von Ablaufsteuerungen durch Petri-Netze.- 7.4.1 Vorbemerkung.- 7.4.2 Elementare Einführung in Petri-Netze.- 7.4.3 Deutung des Funktionsplans als Petri-Netz.- 7.4.4 Behandlung der Synchronisation.- 7.4.5 Behandlung des wechselseitigen Ausschlusses.- 7.5 Eine komplexere Ablaufsteuerung.- Sachwortverzeichnis.