Praktikum Computergestützter Regelungsentwurf
Das Praktikum empfiehlt sich als Ergänzung zu den Vorlesungen "Regelungstechnik" und "Systemtheorie" sowohl im Bachelor-, als auch Masterstudium.
Die aus der Vorlesung bekannten Methoden werden dabei an mechatronischen und verfahrenstechnischen Laboraufbauten zur Anwendung gebracht, wobei weitere wichtige Lehrinhalte zum Computereinsatz für Systemidentifikation, Regelungsentwurf und Regelung in Echtzeit vermittelt werden. Als Werkzeug kommt dabei MATLAB in verschiedenen Hardware-Umgebungen zum Einsatz.
Folgende aus der Vorlesung bekannte Methoden werden dabei an mechatronischen und verfahrenstechnischen Laboraufbauten zur Anwendung gebracht:
- Modellierung
- Linearisierung
- Identifikation
- Reglerentwurf
- Vorfilterentwurf
Das Praktikum besteht aus insgesamt fünf Einzelversuchen:
- Identifikation einer linearen Vibrations-Übertragungsstrecke im Kfz
- Regelungsentwurf mittels Wurzelortskurve für ein Masse-Feder-Dämpfersystem
- Linearisierung und Regelung einer schwebenden Kugel
- Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors
- Regelung (Balancieren) eines inversen Pendels
Hier ein kleiner Vorgeschmack: Video zum inversen Pendel auf Panopto
Organisatorisches
Anmeldung
Die Anmeldung erfolgt zentral über TUMonline. Es gibt im Wintersemester 2024/2025 insgesamt 30 Praktikumsplätze (10 Gruppen mit je 3 Personen). Die Anmeldung erfolgt im Zeitraum 2.-15.9.2024 über TUM Online (Anmeldung für Standardgruppe); die Fixplätze werden am Ende des Anmeldezeitraums zugewiesen. Sollten nach der Zuteilung noch freie Restplätze vorhanden sein, werden diese ebenfalls über TUMonline vergeben.
Vor Beginn des Praktikums gibt es eine verpflichtende Vorbesprechung (siehe nächster Abschnitt), bei der auch die Gruppeneinteilung erfolgt. Wer am Praktikum interessiert ist, jedoch über TUMonline keinen Fixplatz erhalten hat, kann gerne zur Vorbesprechung kommen, da hier Restplätze vergeben werden, sofern welche vorhanden sind.
Termine und Ablauf
Vor Beginn der Versuche gibt es eine verpflichtende Vorbesprechung. Diese findet am Mittwoch, dem 16.10.2024 von 16:00 Uhr bis 17:30 Uhr im Seminarraum des Lehrstuhls für Regelungstechnik (MW 0201) statt. Hier werden die Gruppenplätze zugewiesen, der allgemeine Ablauf des Praktikums erklärt, eine Sicherheitsunterweisung durchgeführt und das Verfahren der Wurzelortskurve vorgestellt.
Das Praktikum setzt sich aus fünf Einzelversuchen zusammen, die im 14-tägigen Rhythmus von jeder einzelnen Gruppe à 3 Teilnehmern durchgeführt werden. Die Versuchsdurchführung je Einzelversuch dauert etwa 3 Stunden. Die Praktikumsversuche finden vormittags von 9:00 bis 12:00 Uhr bzw. nachmittags von 14:00 bis 17:00 Uhr statt.
Die Versuche beginnen im WS 2024/25 am Montag, dem 28.10.2024. Der vorgesehenen Zeitplan der einzelnen Versuche ist nach der Anmeldung via TUMonline auf der Moodle-Seite des Praktikums zu finden.
Das Erscheinen zu den einzelnen Versuchsterminen ist Pflicht! Ersatztermine werden nur im Ausnahmefall (z. B. bei Krankheit etc.) angeboten.
Durchführung und Benotung
Die Praktikumsunterlagen zur Vorbereitung und Durchführung werden über Moodle bereitgestellt. Zu jedem der fünf Versuchstage ist vorab eine in der Versuchsanleitung gestellte Hausaufgabe zu bearbeiten. Am Versuchstermin selbst wird zu Beginn ein mündliches Testat abgehalten. Danach muss die Gruppe anhand der Versuchsanleitung verschiedene Experimente durchführen und auswerten, wobei die Ergebnisse dabei in einem Versuchsprotokoll festgehalten werden.
Alle weiteren Informationen (endgültige Gruppeneinteilung, jeweiliger Versuch und Betreuer, Versuchsanleitungen usw.) sind nach der Vorbesprechung in TUMonline und auf der Onlineplattform Moodle zu finden.
Die Gesamtnote eines jeden Versuchstags ergibt sich aus den Bewertungen von Testat, Hausaufgabe und Versuchsdurchführung inklusive Protokoll. Die endgültige Praktikumsnote ergibt sich als Mittelwert der Noten der fünf Versuchstage.
In fast allen Versuchen dieses Praktikums kommt die Software MATLAB/Simulink zum Einsatz. Von Teilnehmern, die noch keine Erfahrung im Umgang mit beiden Programmen haben, wird erwartet, sich vor dem ersten Praktikumsversuch grundlegende Kenntnisse der Software anzueignen.
Hierzu enthalten die beiden nachfolgenden Dokumente eine geeignete Einführung:
- MATLAB-Einführung (Format: pdf)
- Simulink-Einführung (Format: pdf)
Arbeitsrechner für die Einarbeitung in MATLAB/Simulink stehen in den Räumen MW0207 und MW0208 zur Verfügung.
Das Praktikum wird ausschließlich im Wintersemester angeboten.
Computer-Assisted Control Design - Lab Course (Praktikum)
Lecturer (assistant) | |
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Number | 240543375 |
Type | practical training |
Duration | 4 SWS |
Term | Wintersemester 2024/25 |
Language of instruction | German |
Position within curricula | See TUMonline |
Dates | See TUMonline |