529-0031-00L | ||
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Professor(en): R. Grass |
Betreuer: R. Grass | |
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Vorlesung: |
Link zum Kurskatalog Spring 2018 |
Webseite: http://control.ee.ethz.ch/education/lectures/rs_dchab/ |
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Ziele: Vermittlung von fachübergreifenden Konzepten und Methoden zur mathematischen Beschreibung und Analyse von dynamischen Systemen. Konzept der Rückführung, Entwurf von Regelungen für Eingrössen- und Mehrgrössenstrecken. -------------- Objectives: Study of concepts and methods for the mathematical description and analysis of dynamical systems. The concept of feedback. Design of control systems for single input - single output and multivariable systems. |
Vorlesungslevel: D-ITET Bachelor - 6th Semester | |
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Voraussetzungen: Analysis II , Lineare Algebra | ||
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Inhalt: Prozessautomatisierung. Prinzip der Regelung. Modellierung dynamischer Systeme - Beispiele. Zustandsraumdarstellung, Linearisierung, analytische/numerische Lösung. Laplace Transformation, Systemantworten für Systeme 1. und 2. Ordnung. Regelkreis-Idee der Rückführung. PID-Regler, Ziegler-Nichols Einstellung. Stabilität, Routh-Hurwitz Kriterium, Wurzelortkurve. Frequenzgang, Bode-Diagramm, Nyquist Kriterium. Feedforward Compensation/Störgrössenaufschaltung, Kaskadenregelung. Mehrvariablensysteme (Übertragungsmatrix, Zustandsraumdarstellung), Mehrschlaufenregelung, Problem der Kopplung, Relative Gain Array, Entkoppelungskompensator. Sensitivität auf Modellunsicherheit. Anwendungsbeispiele für die Regelung von Reaktoren und Destillationskolonnen. -------------- Content: Process automation, concept of control. Modelling of dynamical systems - examples. State space description, linearisation, analytical/numerical solution. Laplace transform, system response for first and second order systems. Closed loop control - idea of feedback. PID control, Ziegler - Nichols tuning. Stability, Routh-Hurwitz criteria, root locus, frequency response, Bode diagram, Nyquist criterion. Feedforward compensation, cascade control. Multivariable systems (transfer matrix, state space representation), multi-loop control, problem of coupling, Relative Gain Array, decoupling, sensitivity to model uncertainty. Applications to distillation and reactor control. http://control.ee.ethz.ch/education/lectures/rs_dchab/ |
Dokumentation: Franklin, Powell, Emami-Naeini: Feedback Control of Dynamical Systems, 4th edition, Prentice Hall, 2002. Process Dynamics & Control, by D.E. Seborg, T.F. Edgar and D.A. Mellichamp; Wiley 1989. Process Dynamics, Modelling & Control, by B.A. Ogunnaike and W.H. Ray; Oxford University Press 1994. MATLAB wird zur Systemanalyse und Simulation eingesetzt. -------------- MATLAB is used extensively for system analysis and simulation. | |
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