Automatisierungstechnik und Energiesystemtechnik

Lehre

Wintersemester

Angewandte Elektrotechnik

Inhalt:

  • Elektrische Kräfte
  • Elektrischer Strom (Gleichstrom, Wechselstrom)
  • Wirkungen des elektrischen Stromes
  • Stromstärke und Spannung, Leistung, Quellen (Spannung, Strom), Ohmsches Gesetz
  • Kirchhoff´sche Regeln
  • Stromkreise und lineare Netzwerke (Maschenstromanalyse/-verfahren)
  • Elektrische Messtechnik
  • Elektro-/Magnetostatik
  • Elektrische und magnetische Felder
  • Einfache elektrische Maschinen (Gleichstrommotor)
  • Wechselstrom (Erzeugung und Eigenschaften)
  • Komplexe Netze
  • MATLAB
Prozessleit- und Regelungstechnik

Inhalt:

  • Diskrete lineare Systeme
    • Einführung: Diskrete Systeme
    • Abtastsysteme und diskrete Äquivalenz
    • Klassischer digitaler Reglerentwurf
    • Self-Tuning-Regelung
  • Analyse nichtlineare Systeme
    • Systeme mit nichtlinearen Kennlinien
    • Nichtlineare Dynamik
  • Regelung nichtlinearer Systeme:
    • Feedback-Linearisierung
    • Flachheitsbasierte Regelung
    • Sliding Mode Regelung
    • Integrator Backstepping
    • Adaptive Regelung
Elektrische Energietechnik

Inhalt: (Modul: Elektrische Energietechnik II)

  • Theoretische Grundlagen (elektr./magn. Felder, Wechsel-/Drehstrom, Transformatoren, Gleichstrom-/Asynchron-/Synchronmaschine)
  • Leistungselektronik (Elektrische Ventile, Grundschaltungen, Tiefsetz-/Hochsetzsteller, Wechselstrom-/Gleichstrom-Umrichterschaltungen, Schaltungssteuerung/-regelung)
  • Antriebsregelung (Grundlagen der Antriebs-/Regelungstechnik, Leistungssteller, Regelung von Gleichstrom-/Drehstrommaschinen, Anwendung von Regelantrieben)
  • Rechenübung und Anwendungsbezug

Sommersemester

Mess- und Regelungstechnik

Inhalt:

  • Automatisierung, Steuerung, Regelung, Anwendungsgebiete, Definitionen
  • Einführung in die Regelungstechnik (Begriffe, Strukturen, Vorgehen)
  • Messtechnik, Sensorik und Aktorik
  • Aufbau von ersten Regelstrukturen
  • Dynamische Systeme (Begriffe, Zusammenhänge, Laplace-Darstellung, Differentialgleichung)
  • Regelkreisanalyse (stationäres Verhalten, Stabilitätskriterien, 1./2. Ordnung)
  • Systemanalyse (Grundbegriffe, Frequenzgang, Nyquist-Kriterium, Stabilität)
  • Reglersynthese (Auslegung im Bode-Diagramm, Wurzelortskurvenverfahren, Standardverfahren (Ziegler-Nichols, T-Summe), Integrator-Windup)
  • Modellierung (Begriffe, Modellarten, Ein-/Ausgangsbeschreibung, Zustandsraum, Linearisierung, Beispiele)
  • Zustandsraumanalyse (Ruhelage, Stabilitätsbeschreibung/-methoden, Transformationen)
  • Zustandsregelung (Voraussetzungen, Struktur, Entwurf, Grenzen, Beispiele)
Mechatronische Systeme

Inhalt:

  • Diskrete lineare Systeme
    • Einführung: Diskrete Systeme
    • Abtastsysteme und diskrete Äquivalenz
    • Klassischer digitaler Reglerentwurf
    • Self-Tuning-Regelung
  • Analyse nichtlinearer Systeme
    • Systeme mit nichtlinearen Kennlinien
    • Nichtlineare Dynamik
  • Regelung nichtlinearer Systeme
    • Feedback-Linearisierung
    • Flachheitsbasierte Regelung
    • Sliding Mode Regelung
    • Integrator-Backstepping
    • Adaptive Regelung
Speicherprogrammierbare Steuerung

Inhalt: (Modul: Elektrische Energietechnik I)

  • Einführung in die Thematik
  • Boolesche Algebra
  • Automaten
  • Fließbilder
  • Safety
  • Struktur und Peripherie der SPS-Technik
  • IEC-61131-3
  • Handling der SPS-Technik
  • SPLC
  • Beispiele
Energiemanagement und Gebäudeautomation

Inhalt: (Modul: Energie-Systemtechnik und rationelle Energieverwendung)

  • Elektrische Energieerzeugung
  • Bedarfsreduktion, Effizienzsteigerung, Energierecycling
  • Elektrische Netze
  • Frequenzregelung
  • Energie- und Lastmanagement
  • Optimierung
  • Modellprädiktive Regelung
  • Aufbau eines optimierungsbasierten Energiemanagements
  • Einführung in die Gebäudeautomation
  • Einführung in Smart Home
  • Systeme der Gebäudeautomation
  • Automatisierung mit KNX
  • Smart Home mit SPS und KNX

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Service

Rechtliches

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