Modul


Allgemeine Informationen
Regelungstechnik für Mechatronik
Control Theory for mechatronics
REGME
RegTechMechT-01-BA-M
Prof. Dr. Lebert, Klaus (klaus.lebert@haw-kiel.de)
Prof. Dr. Lebert, Klaus (klaus.lebert@haw-kiel.de)
Prof. Dr. Weber, Christoph (christoph.weber@haw-kiel.de)
Sommersemester 2026
1 Semester
In der Regel im Sommersemester
Deutsch
Studiengänge und Art des Moduls (gemäß Prüfungsordnung)
Studiengang Vertiefungsrichtung Schwerpunkt Modulart Fachsemester
B.Eng. - Me (PO 2024) - Mechatronik (PO 2024, V5) Pflichtmodul

Kompetenzen / Lernergebnisse
Kompetenzbereiche: Wissen und Verstehen; Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen; Kommunikation und Kooperation; Wissenschaftliches Selbstverständnis/Professionalität.
Die Studierenden kennen die Eigenschaften linearer Systeme und können lineare Systeme im Zeit- und Bildbereich beschreiben. Sie beherrschen die Rechenregeln im Laplace-Bereich und können insbesondere Übertragungsfunktionen im Regelkreis berechnen und dies auch auf unbekannte Regelkreisstrukturen übertragen. Sie kennen unterschiedliche Darstellungsformen von Regelkreisgliedern und können daraus charakteristische Eigenschaften bestimmen. Die Studierenden kennen elementare Verfahren für den Reglerentwurf, können Unterschiede, Vor- und Nachteile benennen und können die Verfahren auf unterschiedliche Regelstrecken anwenden.
Die Studierenden können an einer realen Anlage elementare Regler in Betrieb nehmen und parametrieren. Sie können die erlernten Vorgehensweisen und Entwurfsmöglichkeiten in Bezug auf die reale Anlage bewerten und eine der Aufgabenstellung entsprechende Vorgehensweise auswählen und umsetzen.
Die Studierenden können in kleinen Teams die gestellten Laboraufgaben zur Streckenanalyse und zum Reglerentwurf bearbeiten und ihre Lösung in den Werkzeugen Matlab/Simulink ausarbeiten und dokumentieren. Sie können die erstellten Skripts der Dozentin / dem Dozenten erläutern.
Die Studierenden sind in der Lage mit dem erlernten Wissen weiterführende Literatur der Regelungstechnik zu lesen und zu verstehen. Damit können sie offene Aufgabenstellungen sich wissenschaftlich erschließen und bearbeiten. Sie kennen Verfahren, um Eigenschaften des Regelkreises zu bewerten, und können damit ihre gefundenen Lösungen evaluieren und bewerten.
Angaben zum Inhalt
Grundbegriffe der Regelungstechnik
Beschreibung linearer Systeme im Zeitbereich
Laplace-Transformation
Beschreibung linearer Systeme im Frequenzbereich
- Übertragungsfunktion
- Bodediagramm
Wichtige Regelstrecken
Anforderungen an den Regelkreis
- Stabilität
- Stationäres Verhalten
- Dynamisches Übergangsverhalten
- Robustheit
Der Reglerentwurf
- Einstellregeln
- Polvorgaberegler
- gewünschtes Führungsübertragungsverhalten
Begleitende Laborübungen
- Aufnehmen des Zeitverhaltens von Übertragungsgliedern
- Bodediagramme mit Matlab
- Streckenanalyse und Reglerentwurf mit Matlab/Simulink
- Implementierung eines Reglers an einer realen Anlage mit Rapid Prototyping (Schwebende Kugel)
Lineare und nichtlineare Regelung, rechnergestützter Reglerentwurf
Schulz, Gerd; Graf, Klemens. München [u.a.] De Gruyter Studium, 2015

Regelungstechnik 1 : Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen
Lunze, Jan. Berlin, Heidelberg Springer Berlin Heidelberg, 2020, 12. überarbeitete Auflage
Bibliothek der FH Kiel: Online-Bestand

Keine Panik vor Regelungstechnik
Karl-Dieter Tieste, Oliver Romberg; Springer Vieweg Wiesbaden 2015 , 3. Auflage
Bibliotehek der FH Kiel: Online-Bestand
Lehrformen der Lehrveranstaltungen
Lehrform SWS
Lehrvortrag 2
Labor 1
Übung 1
Arbeitsaufwand
4 SWS
5,0 Leistungspunkte
48 Stunden
102 Stunden
Modulprüfung
Prüfungsform Dauer Gewichtung wird angerechnet gem. § 11 Absatz 2 PVO Benotet Anmerkung
Laborprüfung 0 % Die in SoSe 2024 bestehende Teilprüfung "Übung" wird bei nicht abgeschlossener Modulprüfung auf die neue Teilprüfung "Laborprüfung" angerechnet. Weitere Informationen unter "Sonstiges".
Klausur 120 Minuten 100 %
Sonstiges
In der praktischen Übung (Labor) werden die theoretischen Inhalte vertieft (siehe Lehrinhalte Labor). Die Prüfungsleistung besteht in der Abgabe und der erfolgreichen Bewertung der Ergebnisse zu den gestellten Aufgaben in den jeweiligen Werkzeugen.