Systemtheorie und Regelungstechnik

• Lineare und nichtlineare zeitkontinuierliche Systeme im Zustandsraum, Linearisierung und allgemeine Lösung linearer Zustandsdifferentialgleichungen
• Strukturelle Eigenschaften linearer zeitkontinuierlicher Systeme im Zustandsraum
  (Stabilität, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit)
• Entwurf von Zustandsreglern und Zustandsbeobachtern für lineare Systme
• Analyse von nichtlinearen Systemen (Stabilität nach Lyapunov)
• Steuerung und Regelung nichtlinearer Systeme
  
  

Im Modul werden vertiefte Kenntnisse der Regelungstechnik im Zeitbereich vermittelt. Ziel ist insbesondere die Beherrschung von Methoden zur modellbasierten Regelung von linearen Systemen und in Grundzügen von nichtlinearen Systemen.
In zunehmendem Maße verschärfte Anforderungen an Sicherheit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit technischer Produkte und Produktionsanlagen erfordern den Einsatz moderner automatisierungs- und regelungstechnischer Methoden. Insbesondere im Bereich der Regelungstechnik stoßen einfache und meist heuristisch entworfene Regelungen sehr schnell an ihre Grenzen. Der systematische Entwurf modellbasierter Regelungen im Zeitbereich erlaubt insbesondere auch die Berücksichtigung von Nichtlinearitäten und hat somit das Potential, signifikante Verbesserungen bestehender Regelungsergebnisse zu erzielen. Die dafür notwendigen mathematischen und systemtheoretischen Grundlagen sowie konkrete Entwurfsmethoden werden im Modul vermittelt.
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, lineare zeitkontinuierliche Systeme im Zeitbereich zu untersuchen und entsprechend ihrer systemtheoretischen Eigenschaften einzuordnen. Sie können die wichtigsten Methoden zum Entwurf von Regelungen im Zeitbereich anwenden. Nach Belegung des Moduls kennen die Studierende zudem einige für die Regelung nichtlinearer Systeme geeignete Methoden und beherrschen deren Einsatz.

Das Online-Studium findet im Selbststudium und in Form von Gruppenarbeit statt. Für das Selbststudium stehen Video-Vorlesungen, die Ihnen die Modulinhalte anschaulich darlegen, und ein ausführliches Skript bereit. Das Skript ist nach dem didaktischen Konzept der Universität Ulm für berufsbegleitend Studierende aufbereitet: es enthält beispielsweise Lernstopps, Multiple und Single Choice Fragen, Quizzes, Übungen, etc.

Ihr Mentor wird Ihnen in regelmäßigen Abständen Online-Sprechstunden in Form von Seminaren anbieten, die Ihnen bei der Bearbeitung der Übungsblätter helfen und Sie somit bei der Erarbeitung des Lernstoffs unterstützen. Außerdem steht ein weiteres Forum für den Austausch der Studierenden untereinander bereit.

Leseprobe des Studienbriefs

Voraussetzung ist ein erster Hochschulabschluss.

Für die erfolgreiche Teilnahme sind wichtig:

• Grundlagenkenntnisse der höheren Mathematik (insbesondere lineare Algebra)
• Beschreibung linearer, zeitinvarianter Systeme (LTI) im Frequenzbereich,
  Laplace-Transformation, Analyse von LTI-Systemen (Bode-/Nyquist-
  Diagramm)
• Grundlagen der Regelungstechnik im Frequenzbereich, Entwurfsverfahren für lineare zeitinvariante Systeme im Frequenzbereich
• erfolgreicher Abschluss des Moduls "Signals and Systems"
  
  

Die regelmäßige Teilnahme an Online-Foren unterstützt Sie bei der Erarbeitung der in kontinuierlichen Zeitabständen zu erarbeitenden und bei Ihrem Mentor abzugebenden Übungen. Das Bestehen dieser studienbegleitenden Übungen ist Voraussetzung für die Teilnahme an der mündlichen Abschlussprüfung an der Universität Ulm. Detaillierte Informationen entnehmen Sie bitte der Modulbeschreibung im Modulhandbuch.

Bei erfolgreichem Abschluss des Moduls erhalten Sie ein Zertifikat sowie ein Supplement, das die Inhalte des Moduls als Übersicht auflistet. Im Supplement bestätigt Ihnen der Modulverantwortliche das Äquivalent von 6 Leistungspunkten nach ECTS.