Profos Einführung in die Systemdynamik

1981
ISBN: 978-3-663-05851-9
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 172 Seiten, eBook

Reihe: Teubner Studienbücher Technik

Zielgruppe

Graduate

Autoren/Hrsg.

Profos, Paul

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung, Fundamentalbegriffe, Fundamentalaufgaben.- 1.1 Einführung.- 1.2 Fundamentalbegriffe.- 1.3 Fundamentalaufgaben.- 2 Signale und deren mathematische Beschreibung — Signalmodelle.- 2.1 Allgemeine Eigenschaften von Signalen.- 2.2 Signalarten, Einteilung von Signalen.- 2.3 Mittel zur mathematischen Beschreibung determinierter Signale.- 2.3.1 Beschreibungsmittel im Zeitbereich.- 2.3.1.1 Analytische Beschreibung.- 2.3.1.2 Beschreibung durch Impulsreihen.- 2.3.2 Beschreibungsmittel im Frequenzbereich.- 2.3.2.1 Beschreibung harmonischer Signale.- 2.3.2.2 Beschreibung periodischer Signale durch Fourier-Reihen.- 2.3.2.3 Beschreibung von Signalen mit Hilfe der Fourier-Transformation.- 2.3.2.4 Beschreibung von Signalen mit Hilfe der Laplace-Transformation.- 2.4 Mittel zur mathematischen Beschreibung stochastischer Signale.- 2.4.1 Kenngrößen und Kennfunktionen im Amplitudenbereich.- 2.4.1.1 Kenngrößen im Amplitudenbereich.- 2.4.1.2 Kennfunktionen im Amplitudenbereich.- 2.4.2 Kennfunktionen im Zeitbereich.- 2.4.2.1 Autokorrelationsfunktion Autokovarianzfinctinn.- 2.4.2.2 Eigenschaften der Kennfunktionen, Beispiele.- 2.4.2.3 Praktische Berechnung der Kennfunktionen.- 2.4.3 Kennfunktionen im Frequenzbereich.- 2.4.3.1 Spektrale Leistungsdichte. 2.4.3.2 Eigenschaften der Leistungsdichtefunktion, Beispiele.- 2.4.3.3 Praktische Gewinnung von Leistungsspektren.- 2.5 Anwendung der Signalbeschreibungsmittel auf reale Signale.- 2.5.1 Reale Signale.- 2.5.2 Anwendung der Beschreibungsmittel.- 3 Dynamische Systeme und deren mathematische Beschreibung — Prozeßmodelle.- 3.1 Modellbegriff, Modellarten.- 3.1.1 Definition des Prozeßmodells.- 3.1.2 Einteilung von Prozeßmodellen.- 3.2 Anforderungen an Prozeßmodelle.- 3.2.1 Genauigkeit von Prozeßmodellen.- 3.2.2 Aufwand für Modellbildung und Modellanwendung.- 3.3 Mittel zur mathematischen Beschreibung von Systemen.- 3.3.1 Beschreibungsmittel im Zeitbereich.- 3.3.1.1 Differentialgleichungen.- 3.3.1.2 Antwortfunktionen.- 3.3.2 Beschreibungsmittel im Frequenzbereich.- 3.3.2.1 Frequenzgang.- 3.3.2.2 Übertragungsfunktion.- 3.3.2.3 Beschreibungsfunktion.- 3.4 Methoden der Modellbildung.- 3.4.1 Deduktive Modellbildung.- 3.4.2 Experimentelle Modellbildung, Systemidentifikation.- 3.4.3 Merkmale theoretischer bzw. empirischer Modelle.- 4 Lineare Systeme.- 4.1 Linearisierung.- 4.1.1 Methode der kleinen Schwankungen.- 4.1.2 Harmonische Linearisierung.- 4.2 Mathematische Beschreibung linearer Systeme.- 4.2.1 Beschreibung im Zeitbereich.- 4.2.1.1 Differentialgleichungen.- 4.2.1.2 Antwortfunktionen.- 4.2.2 Beschreibung im Frequenzbereich.- 4.2.2.1 Übertragungsfunktion, Frequenzgang.- 4.2.2.2 Pol-Nullstellen-Verteilung.- 4.2.3 Übergang von einer Beschreibungsform auf eine andere.- 4.3 Bestimmung des Übertragungsverhaltens eines Systems aus demjenigen seiner Komponenten.- 4.3.1 Elemente und Fundamentalschaltungen linearer Systeme.- 4.3.2 Berechnung des Übertragungsverhaltens der Fundamentalschaltungen aus demjenigen seiner Komponenten.- 4.3.2.1 Beschreibungsart: Differentialgleichungen.- 4.3.2.2 Beschreibungsart: Übertragungsfunktion bzw. Frequenzgang.- 4.3.2.3 Beschreibungsart: Antwortfunktionen.- 4.3.2.4 Beschreibungsart: Pol-Nullstellen-Verteilung.- 4.4 Allgemeine Eigenschaften linearer Systeme.- 4.4.1 Das Superpositionsprinzip.- 4.4.2 Das Frequenzerhaltungsprinzip.- 4.4.3 Struktureigenschaften, Strukturumwandlungsregeln.- 4.5 Dynamische Eigenschaften linearer Systeme.- 4.5.1 Beharrungseigenschaften.- 4.5.2 Eigenverhalten.- 4.5.3 Stabilität.- 4.5.4 Einschwingverhalten und stationäres erzwungenes Schwingen.- 4.5.5 Spektrale Eigenschaften.- 4.6 Typische lineare Systembausteine.- 4.6.1 Lineare Elementarbausteine.- 4.6.2 Typische lineare Systembausteine.- 4.6.2.1 Verzögerungsglied 1. Ordnung.- 4.6.2.2 Verzögerungsbild 2. Ordnung.- 4.6.2.3 Verzögerungsglieder höherer Ordnung.- 4.6.2.4 Totzeitglied.- 4.6.2.5 Vorhaltglieder.- 4.6.2.6 Allpaßglieder.- 4.7 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens linearer Systeme.- 4.7.1 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Parameteränderung.- 4.7.2 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Strukturänderung.- 4.7.3 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Strukturergänzung.- 5 Lösung der Fundamentalaufgaben.- 5.1 Systemanalyse.- 5.1.1 Aufgabenstellung, Vorbereitungen.- 5.1.2 Lösungsverfahren.- 5.1.2.1 Determinierte Signale.- 5.1.2.2 Stochastische Signale.- 5.2 Systemsynthese.- 5.2.1 Aufgabenstellung.- 5.2.2 Problemlösung, Vorbereitungen.- 5.2.2.1 Direkte Systemsynthese.- 5.2.2.2 Indirekte Systemsynthese.- 5.3 Systemidentifikation.- 5.3.1 Übersicht über die Methoden der Systemidentifikation.- 5.3.2 Allgemeines Vorgehen.- 5.3.3 Wahl des Testsignals.- 5.3.4 Auswertung.- 5.3.4.1 Direkte Verfahren der Systemidentifikation.- 5.3.4.2 Adaptive Verfahren der Systemidentifikation.- 6 Anhang.- 6.1 Operationsregeln und kleines Lexikon der Fourier-Transformation.- 6.2 Operationsregeln und kleines Lexikon der Laplace-Transformation.

Über Autor(innen)

Prof. Dr. Paul Profos, Zürich