Kompetenzbereiche: Wissen und Verstehen; Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen; Kommunikation und Kooperation; Wissenschaftliches Selbstverständnis/Professionalität.

Die Studierenden können technische Systeme in eine Zustandsraumdarstellung überführen. Sie kennen die Bedeutung der Eigenschaften Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit und können sie mit den entsprechenden mathematischen Methoden oder mit Hilfe von Matlab/Simulink analysieren. Sie kennen unterschiedliche Normalformen im Zustandsraum und können diese zielgerichtet für den Regler- bzw. Beobachterentwurf einsetzen. Sie kennen verschiedene Reglerentwurfs- und Beobachtungsverfahren und können diese mit Hilfe von Matlab/Simulink anwenden und die erlernten Verfahren sinnvoll anwenden.

Die Studierenden wenden in der Laborveranstaltung die erlernten Regelungs- und Beobachtungsverfahren an den Beispielen "Kugel auf Platte" und "Invertiertes Pendel" an. Die Regelungsaufgabe wird zunächst mit Hilfe von Simulation erarbeitet und dann am realen Aufbau erprobt. Damit wird eine Entwicklungsmethodik praktisch erprobt, die auch in Unternehmen eingesetzt wird.

Die Studierenden erarbeiten die Laboraufgabe in Gruppen und stellen sich ihre Lösungen gegenseitig vor.

Die Studierenden erkennen das Potenzial der Zustandsraummethoden und sind in der Lage mit Hilfe von weiterführender Literatur weitergehende Regelungs- und Beobachtungskonzepte sich selbst zu erarbeiten und in der Praxis anzuwenden.