Grundlagen der Regelungstechnik

Die Automatisierungstechnik befaßt sich mit der Aufgabe, technische Prozesse derart zu beeinflussen, daß sie ohne den dauernden Eingriff des Menschen in einer gewünschten Weise ablaufen. Teilaufgaben der Automatisierung sind das Messen der relevanten Prozeßgrößen, das Steuern der Prozesse mittels Ablauf steuerungen und das Regeln der Prozeßgrößen in geschlossenen Wirkungskrei sen; mit dem letzten Aspekt befaßt sich der vorliegende Band. Für die moderne Volkswirtschaft ist die Automatisierungstechnik eine Schlüs seltechnologie. Sie ermöglicht eine rationelle Fertigung bei geringstmöglichem Energie- und Materialeinsatz und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qua lität der Produkte, indem sie die Fertigungstoleranzen zu verringern gestattet und menschliche Irrtümer vermeiden hilft. Durch Entlasten des Menschen von ermüdenden, gesundheitsschädlichen oder gar gefährlichen Tätigkeiten trägt sie entscheidend zu einer Humanisierung der Arbeitswelt bei. Die Automatisierungstechnik ist weltweit in einem schnellen Wandel begriffen, der gekennzeichnet ist durch den Übergang von der analogen zur digitalen Si gnalverarbeitung, dem Vordringen dezentraler, hierarchisch aufgebauter Auto matisierungsstrukturen und dem Trend zu selbstanpassenden und lernenden Systemen. Die Lehre auf dem Gebiet der Regelungstechnik an den Hochschu len muß sich diesen Entwicklungen anpassen. Gerade der schnelle technische Wandel gebietet allerdings eine Betonung der mathematischen, physikalischen und technischen Grundlagen: Da der Ingenieur während seines Berufslebens eine Vielzahl von unterschiedlichen Prozessen antreffen wird, muß er insbe sondere befähigt werden, mathematische Modelle auch für komplexe Systeme aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zuerstellen und ihre Eigen schaften zu analysieren.

Klappentext

Die Automatisierungstechnik befaßt sich mit der Aufgabe, technische Prozesse derart zu beeinflussen, daß sie ohne den dauernden Eingriff des Menschen in einer gewünschten Weise ablaufen. Teilaufgaben der Automatisierung sind das Messen der relevanten Prozeßgrößen, das Steuern der Prozesse mittels Ablauf­ steuerungen und das Regeln der Prozeßgrößen in geschlossenen Wirkungskrei­ sen; mit dem letzten Aspekt befaßt sich der vorliegende Band. Für die moderne Volkswirtschaft ist die Automatisierungstechnik eine Schlüs­ seltechnologie. Sie ermöglicht eine rationelle Fertigung bei geringstmöglichem Energie- und Materialeinsatz und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qua­ lität der Produkte, indem sie die Fertigungstoleranzen zu verringern gestattet und menschliche Irrtümer vermeiden hilft. Durch Entlasten des Menschen von ermüdenden, gesundheitsschädlichen oder gar gefährlichen Tätigkeiten trägt sie entscheidend zu einer Humanisierung der Arbeitswelt bei. Die Automatisierungstechnik ist weltweit in einem schnellen Wandel begriffen, der gekennzeichnet ist durch den Übergang von der analogen zur digitalen Si­ gnalverarbeitung, dem Vordringen dezentraler, hierarchisch aufgebauter Auto­ matisierungsstrukturen und dem Trend zu selbstanpassenden und lernenden Systemen. Die Lehre auf dem Gebiet der Regelungstechnik an den Hochschu­ len muß sich diesen Entwicklungen anpassen. Gerade der schnelle technische Wandel gebietet allerdings eine Betonung der mathematischen, physikalischen und technischen Grundlagen: Da der Ingenieur während seines Berufslebens eine Vielzahl von unterschiedlichen Prozessen antreffen wird, muß er insbe­ sondere befähigt werden, mathematische Modelle auch für komplexe Systeme aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zu erstellen und ihre Eigen­ schaften zu analysieren.

Inhalt
1 Grundbegriffe der Regelungstechnik.- 1.1 Einordnung und Aufgabenstellung der Regelungstechnik.- 1.2 Beispiele für Regelungen.- 1.3 Komponenten und Verhaltensweisen technischer Regelungen.- 1.4 Entwurf technischer Regelungen.- 2 Lineare kontinuierliche Prozesse.- 2.1 Grundbegriffe.- 2.2 Mathematische Beschreibung linearer Prozesse.- 2.3 Lineare Übertragungsglieder der Regelungstechnik.- 3 Lineare kontinuierliche Regelkreise.- 3.1 Struktur und Eigenschaften des einschleifigen Regelkreises.- 3.2 Entwurf einschleifiger Regelkreise.- 3.3 Entwurf einschleifiger Regelkreise mit erweiterter Struktur.- 3.4 Entwurf mehrschleifiger Regelkreise.- 4 Abtastregelungen.- 4.1 Mathematische Beschreibung von Abtastvorgängen.- 4.2 Die z-Transformation zur Beschreibung von Abtastsystemen.- 4.3 Entwurf von Abtastregelungen im Frequenzbereich.- 4.4 Digitale Regelungen.- DIN-Normblätter (Auswahl).- Formelzeichenliste (Größen, Koeffizienten und Kennwerte).- Schreibweise der zeit- bzw. frequenzabhängigen Größen.- Schreibweise der Übertragungsfunktionen und Frequenzgänge.- Indizes.