Dynamische Systeme

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Art der Veranstaltung Vorlesung + Übung
Niveaustufe Grundstudium / Bachelor
Semester Wintersemester
Creditpoints 3 CP
Umfang 3 SWS
Prüfung Klausur (60 min)
Dozent Prof. Dr.-Ing. Thomas Seel
Übungsleiter M. Sc. Martin Bensch

Ziel der Lehrveranstaltung

In dem Modul werden die Grundlagen zur Darstellung und Analyse dynamischer Signale und Systeme vermittelt und anhand von Beispielen aus mechatronischen Anwendungssystemen veranschaulicht. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,

  • zeitkontinuierliche und zeitdiskrete dynamische Systeme zu beschreiben und zu analysieren
  • Sie können dynamische Systeme hinsichtlich ihrer Eigenschaften charakterisieren und in Klassen einordnen
  • Sie besitzen die nötige Kompetenzen um zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale sowol im Zeitbereich als auch im Bildbereich zu analysieren und gezielt zur Analyse dynamischer System einzusetzen
  • sie können lineare zeitinvariante Systeme sowohl in zeitdiskreten als auch in zeitkontinuierlichen Bereich darstellen, hinsichtlich wichtiger Eigenschaften wie Stabilität analysieren, zwischen den Darstellungsformen wechseln und sie zur Verarbeitung (Filterung) von Signalen einsetzen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Im Folgenden finden Sie eine Auflistung der wesentlichen Themengebiete, die im Umfang der Vorlesung "Dynamische Systeme" behandelt werden:

Klassen und Eigenschaften von dynamischen Systemen

  • LTI-Systeme, SISO/MIMO, ereignisdiskrete und hybride Systeme, deterministische/stochastische Systeme
  • Nichtlineare Systeme, Ruhelagen, Linearisierung

Zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale:

  • Elementarsignale, Abtastung, A/D- D/A-Wandlung
  • Fourier-Transformation, Laplace-Transformation

Zeitkontinuierliche Systeme:

  • Differentialgleichungen, Zustandsdarstellung, Impulsantwort
  • Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, zeitkontinuierliche Filter
  • Stabilität, Blockdiagramme
  • Frequenzgang, Bode-Diagramme

Zeitdiskrete Systeme

  • Diskretisierungsmethoden (Fundamentalmatrix, Bilineare Transformation,..., Vergleich)
  • Differenzengleichung, Zustandsdarstellung, z-Transformation, Impulsantwort
  • Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Zeitdiskrete Filter
  • Stabilität, Blockdiagramme

Materialien

Die vorlesungsbegleitenden Materialien für die Veranstaltung "Dynamische Systeme" werden bei Stud.IP im Verlauf der Vorlesung zum Download bereit gestellt. Diese beinhalten im Wesentlichen das Skript, Übungsaufgaben, Klausurunterlagen sowie Sekundärliteratur.

Ansprechperson

Martin Bensch Martin Bensch
M. Sc. Martin Bensch
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Martin Bensch Martin Bensch
M. Sc. Martin Bensch
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter