Steuerungen und Regelungen in der Mechatronik: Online-Quiz für Mechatronikerinnen

Question 1

Welche Regelungsart passt den Ausgangswert kontinuierlich an, um den Ist-Wert auf den Soll-Wert zu bringen?

Accepted Answer

PI-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

PD-Regelung

Answer

Bang-Bang-Regelung

Question 2

Welches Element misst den Ist-Wert in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Aktor

Answer

Regler

Answer

Stellglied

Question 3

Welche Größe wird in einer PID-Regelung integriert, um bleibende Regelabweichungen zu vermeiden?

Accepted Answer

Integralfehler

Answer

Proportionalfehler

Answer

Differenzialfehler

Answer

Regeldifferenz

Question 4

Was bewirkt eine negative Rückkopplung in einem System?

Accepted Answer

Stabilisierung des Systems und langsamere Reaktion auf Störungen

Answer

Destabilisierung des Systems und schnellere Reaktion auf Störungen

Answer

Dauerhafte Schwingungen um den Soll-Wert

Answer

Keine Reaktion des Systems auf Störungen

Question 5

Welche Art von Aktor wandelt elektrische Energie in mechanische Bewegung um?

Accepted Answer

Motor

Answer

Ventil

Answer

Relais

Answer

Sensor

Question 6

Was ist das Prinzip der Zustandsregelung?

Accepted Answer

Der Regler verwendet den aktuellen Zustand des Systems, um den Ausgangswert zu berechnen

Answer

Der Regler verwendet den Ist-Wert des Systems, um den Ausgangswert zu berechnen

Answer

Der Regler verwendet den Soll-Wert des Systems, um den Ausgangswert zu berechnen

Answer

Der Regler verwendet keine Rückkopplungsinformationen, um den Ausgangswert zu berechnen

Question 7

Welche der folgenden Aussagen zur Sicherheitstechnik in der Mechatronik ist falsch?

Accepted Answer

Sicherheitsmaßnahmen sollten nur bei hochriskanten Anwendungen getroffen werden.

Answer

Sicherheitstechnik dient dem Schutz von Mensch und Maschine.

Answer

Die Risikobeurteilung ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheitstechnik.

Answer

Es gibt sowohl technische als auch organisatorische Sicherheitsmaßnahmen.

Question 8

Welcher Sensortyp dient zur Messung der Drehgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Drehzahlsensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Wegaufnehmer

Question 9

Welche Steuerungsart verwendet digitale Signale zur Steuerung?

Accepted Answer

Digitale Steuerung

Answer

Analoge Steuerung

Answer

Pneumatische Steuerung

Answer

Hydraulische Steuerung

Question 10

Was ist die primäre Funktion eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Regelung von Systemen mit Rückkopplung

Answer

Messung physikalischer Größen

Answer

Übertragung von Daten über Netzwerke

Answer

Speicherung von Programmcode

Question 11

Welches Bussystem findet in der Mechatronik breite Anwendung?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

USB

Answer

Bluetooth

Question 12

Was definiert eine Zustandsmaschine?

Accepted Answer

Ein Modell zur Beschreibung des aktuellen Systemzustands

Answer

Ein Programm zur Durchführung einer bestimmten Aufgabe

Answer

Ein Sensor zur Messung physikalischer Größen

Answer

Ein Aktor zur Ausführung mechanischer Bewegungen

Question 13

Welche Phasen umfasst der Entwicklungsprozess eines mechatronischen Systems?

Accepted Answer

Alle Aussagen treffen zu

Answer

Systemanalyse

Answer

Entwurf

Answer

Implementierung

Question 14

Was ist die Hauptaufgabe von Steuerungen in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Sie steuern und überwachen Prozesse in Echtzeit.

Answer

Sie sind nur für einfache Regelungen geeignet.

Answer

Sie benötigen keine Sensoren oder Aktoren.

Question 15

Welche grundlegenden Funktionen haben Sensoren und Aktoren in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Sensoren wandeln physikalische Größen in elektrische Signale um, während Aktoren elektrische Signale in mechanische Bewegungen umwandeln.

Answer

Aktoren liefern elektrische Signale, während Sensoren mechanische Bewegungen erzeugen.

Answer

Sensoren messen physikalische Größen, während Aktoren elektrische Signale erzeugen.

Answer

Sensoren und Aktoren sind nicht miteinander verbunden.

Question 16

Was ist das zentrale Element einer Regelung?

Accepted Answer

Der Regelkreis

Answer

Das Gleichgewicht

Answer

Der analoge Regler

Question 17

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine offene Regelung korrekt?

Accepted Answer

Die Eingangsgröße ist nicht von der Stellgröße abhängig.

Answer

Sie ist häufig in mechatronischen Systemen anzutreffen.

Answer

Sie ist rückwirkungsfrei.

Answer

Die Stellgröße beeinflusst die Eingangsgröße.

Question 18

Welches Element in einem geschlossenen Regelsystem ist für die Berechnung des Regelsignals verantwortlich?

Accepted Answer

Regler

Answer

Stellglied

Answer

Verstärker

Answer

Messglied

Question 19

Welche der folgenden Regelungsarten eignet sich am besten für Prozesse mit schnellen Änderungen?

Accepted Answer

D-Regelung

Answer

I-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

PID-Regelung

Question 20

Welche Komponente in einem Regelsystem wandelt das elektrische Signal in eine mechanische Bewegung um?

Accepted Answer

Stellglied

Answer

Messglied

Answer

Verstärker

Question 21

Welche Aufgabe übernimmt eine SPS nicht?

Accepted Answer

Regelung kontinuierlicher Prozesse

Answer

Kommunikation mit anderen Geräten

Answer

Sequenzielle Ablaufsteuerung

Answer

Datenerfassung

Question 22

Welche Art von Regelung wird üblicherweise in modernen Waschmaschinen verwendet, um die Wassertemperatur konstant zu halten?

Accepted Answer

Regelung mit Proportional-Integral-Differential (PID)-Regler

Answer

Zweipunkt-Regelung

Answer

Ein-Aus-Regelung

Question 23

Ein Roboterarm soll eine präzise Bewegung ausführen. Welche Art von Steuerung ist dafür am besten geeignet?

Accepted Answer

Bewegungs- und Positionsregelung

Answer

Drehzahlregelung

Answer

Fließregelung

Answer

Temperaturregelung

Question 24

Welches Element ist KEIN Bestandteil eines typischen Regelkreises?

Accepted Answer

Ein externer Beobachter

Answer

Ein Regelalgorithmus

Answer

Ein Sensor

Answer

Ein Stellglied

Question 25

Welche Aussage über eine Regelstrecke ist KORREKT?

Accepted Answer

Sie beschreibt das System, das geregelt werden soll.

Answer

Sie berechnet den Regelfehler.

Answer

Sie liefert das Regelsignal.

Question 26

Ein Regler soll die Drehzahl eines Motors konstant halten. Welcher Parameter beeinflusst die Geschwindigkeit der Reaktion des Reglers auf Änderungen der Drehzahl?

Accepted Answer

Reglerverstärkung

Answer

Messzeitkonstante

Answer

Stellgrößenbegrenzung

Answer

Regelkreisverzögerung

Question 27

Was ist der Zweck eines Reglers in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Die Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert zu minimieren.

Answer

Die Regelstrecke zu steuern.

Answer

Die Stellgröße zu messen.

Question 28

Eine Regelung mit Rückkopplung wird verwendet, um ...

Accepted Answer

den Istwert an den Sollwert anzupassen.

Answer

die Regelstrecke zu identifizieren.

Answer

die Stellgröße zu begrenzen.

Answer

den Regelkreis zu stoppen.

Question 29

Welche Art von Regelung wird in einem thermostatgesteuerten Heizsystem verwendet?

Accepted Answer

Zweipunkt-Regelung

Answer

Offene Schleife

Answer

Bewegungsregelung

Answer

PID-Regelung

Question 30

Ein wichtiger Unterschied zwischen einer Steuerung und einer Regelung ist ...

Accepted Answer

Eine Regelung verwendet Rückkopplung, eine Steuerung nicht.

Answer

Eine Steuerung ist komplexer als eine Regelung.

Answer

Eine Steuerung ist immer digital, eine Regelung immer analog.

Question 31

Welche Aussage über die Regelabweichung ist KORREKT?

Accepted Answer

Sie ist die Differenz zwischen Sollwert und Istwert.

Answer

Sie ist der Messwert der Regelstrecke.

Answer

Sie ist die Stellgröße des Reglers.

Question 32

In einem mechatronischen System, das Werkstücke präzise positioniert, kommt typischerweise welche Art der Regelung zum Einsatz?

Accepted Answer

Lageregelung

Answer

Drehzahlregelung

Answer

Stromregelung

Question 33

Welche Aussage über SPS-Steuerungen ist zutreffend?

Accepted Answer

SPS-Steuerungen ermöglichen durch ihre Programmierbarkeit die Realisierung komplexer Steuerungsabläufe.

Answer

SPS-Steuerungen arbeiten ausschließlich analog.

Answer

SPS-Steuerungen sind ausschließlich für simple Steuerungsaufgaben geeignet.

Question 34

Ein Temperaturregler in einer Heizungsanlage registriert vom Temperatursensor einen Istwert von 18 °C. Die Solltemperatur ist auf 20 °C eingestellt. Welche Aktion führt der Regler durch?

Accepted Answer

Erhöhung der Heizleistung

Answer

Abschaltung der Heizung

Answer

Keine Aktion

Question 35

Welches Element in einem Regelkreis ist für die Erfassung des aktuellen Systemzustands verantwortlich?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Aktor

Answer

Stellglied

Answer

Regler

Question 36

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen einer Steuerung und einer Regelung?

Accepted Answer

Eine Regelung nutzt die Rückmeldung des Prozessausgangs zur Beeinflussung des Prozesses, während eine Steuerung keine Rückmeldung verwendet.

Answer

Steuerungen sind komplexer als Regelungen.

Question 37

Welche Programmiersprache wird häufig für die Programmierung von SPS-Steuerungen verwendet?

Accepted Answer

AWL

Answer

Java

Answer

C++

Answer

Python

Question 38

Ein Elektromotor soll trotz wechselnder Belastung stets mit konstanter Drehzahl betrieben werden. Welches Regelungsverfahren eignet sich dafür?

Accepted Answer

Drehzahlregelung

Answer

Lageregelung

Answer

Stromregelung

Answer

Temperaturregelung

Question 39

Welcher Vorteil zeichnet PID-Regler aus?

Accepted Answer

Sie berücksichtigen sowohl die Regeldifferenz als auch deren zeitliche Veränderung.

Answer

Sie sind ausschließlich für lineare Systeme geeignet.

Answer

Sie benötigen keine Parametrierung.

Question 40

Welche Gegenmaßnahme kann bei verrauschten Sensorsignalen die Regelungsgenauigkeit verbessern?

Accepted Answer

Signalfilterung

Answer

Verlängerung der Regeltaktzeit

Answer

Erhöhung der Reglerverstärkung

Answer

Reduzierung der Sensoranzahl

Question 41

Welches der folgenden Beispiele veranschaulicht keine Anwendung einer Steuerung oder Regelung?

Accepted Answer

Ein statisches Bücherregal

Answer

Ein Antiblockiersystem (ABS) in einem Fahrzeug

Answer

Eine Waschmaschine

Answer

Ein Industrieroboter

Question 42

Welche Art von Steuerung wird in einem Roboterarm verwendet, der eine feste Abfolge von Bewegungen ausführt, um eine bestimmte Aufgabe zu erledigen?

Accepted Answer

Sequenzsteuerung

Answer

Fuzzy-Logik

Answer

Adaptives System

Answer

Regelkreis

Question 43

Was ist das primäre Ziel einer Regelstrecke in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Regelgröße auf eine gewünschte Sollgröße anzupassen

Answer

Den Regelkreis zu stabilisieren

Answer

Störgrößen zu eliminieren

Question 44

Welche Aussage beschreibt die Funktionsweise eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Kombiniert proportionale, integrale und differentielle Regelungen zur Optimierung des Regelverhaltens.

Answer

Verwendet ausschließlich proportionale Regelung

Question 45

Welcher Vorteil ist mit der Verwendung von Fuzzy-Logik in mechatronischen Systemen verbunden?

Accepted Answer

Kann unscharfe oder ungenaue Informationen verarbeiten

Answer

Geringerer Speicherbedarf

Answer

Erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit

Question 46

Welche Funktion erfüllt der D-Anteil (differentieller Anteil) in einem PD-Regler, der zur Regelung der Position eines Servomotors verwendet wird?

Accepted Answer

Ermöglicht schnellere Reaktionen auf Änderungen

Answer

Eliminiert Störgrößen

Answer

Stabilisiert die Regelgröße

Answer

Ändert die Sollgröße

Question 47

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Funktion einer Steuerung in der Mechatronik?

Accepted Answer

Verarbeitet Eingangssignale und steuert Ausgangssignale gemäß einem vordefinierten Programm

Answer

Misst physikalische Größen und wandelt sie in elektrische Signale um

Question 48

Welche Art von Regelung zielt darauf ab, die Regelgröße unabhängig von Störgrößen auf einen konstanten Wert zu regeln?

Accepted Answer

Regelung mit fester Sollwertvorgabe

Answer

Verbundregelung

Answer

Regelung mit variabler Sollwertvorgabe

Answer

Kaskadierte Regelung

Question 49

Welcher Sensortyp wird häufig zur Messung von Drehbewegungen verwendet?

Accepted Answer

Inkrementalgeber

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 50

Was ist das primäre Ziel einer PID-Regelung?

Accepted Answer

Regulierung eines Systems auf einen gewünschten Wert unter Berücksichtigung von Proportional-, Integral- und Differentialanteilen

Answer

Überwachung des Systemstatus und Auslösung von Alarmen

Question 51

Welche der folgenden Komponenten ist typischerweise kein Bestandteil eines mechatronischen Systems?

Accepted Answer

Stanzmaschine

Answer

Mikrocontroller

Answer

Sensor

Answer

Aktuator

Question 52

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Aufgabe eines Aktuators?

Accepted Answer

Umwandlung elektrischer Signale in mechanische Bewegungen oder Kräfte.

Answer

Verarbeitung von Eingangssignalen und Steuerung von Ausgangssignalen.

Answer

Erfassung physikalischer Größen und Umwandlung in elektrische Signale.

Question 53

Welche Art von Bus-System wird häufig in der Mechatronik eingesetzt?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

USB

Answer

FireWire

Question 54

Was ist der Zweck eines Programmiergeräts in der Mechatronik?

Accepted Answer

Übertragen von Steuerprogrammen auf Mikrocontroller und Konfiguration von Geräten.

Answer

Simulierung und Optimierung mechatronischer Systeme.

Answer

Messung elektrischer Signale und Fehlerdiagnose.

Question 55

Welche der folgenden Eigenschaften ist wichtig für eine effektive Regelung?

Accepted Answer

Stabilität

Answer

Geringe Kosten

Answer

Hohe Genauigkeit

Answer

Einfache Implementierung

Question 56

Was ist ein Vorteil der Verwendung von Feldbussen in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Verbesserte Kommunikation zwischen Geräten und geringere Verkabelungskosten.

Answer

Höhere Systemleistung und geringerer Energieverbrauch.

Answer

Einfache Wartung und Fehlerdiagnose.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Aufgabe einer Steuerung in einem mechatronischen System korrekt?

Accepted Answer

Sie verwaltet den Informationsfluss und leitet Aktionen ein, um das gewünschte Verhalten zu erreichen.

Answer

Sie misst und analysiert Prozessdaten, um Fehler zu erkennen.

Question 58

Was ist der Unterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis?

Accepted Answer

In einem offenen Regelkreis gibt es keine Rückkopplung, während in einem geschlossenen Regelkreis der Ausgang das Eingangssignal beeinflusst.

Answer

In einem offenen Regelkreis ist der Ausgang konstant, während in einem geschlossenen Regelkreis der Ausgang variiert.

Question 59

Welche der folgenden Komponenten ist in einer mechatronischen Steuerung für die Signalverarbeitung verantwortlich?

Accepted Answer

Mikrocontroller

Answer

Aktuator

Answer

Stromversorgung

Answer

Sensor

Question 60

Was versteht man unter einem nichtlinearen System?

Accepted Answer

Ein System, dessen Ausgang nicht proportional zum Eingang ist.

Answer

Ein System, das nur digitale Signale verarbeitet.

Answer

Ein System, das keine Rückkopplung aufweist.

Question 61

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Aufgabe eines Sensors in einem mechatronischen System korrekt?

Accepted Answer

Er wandelt physikalische Größen in elektrische Signale um.

Answer

Er verarbeitet elektrische Signale und steuert Aktoren.

Answer

Er speichert Daten und ermöglicht die Kommunikation.

Question 62

Welche der folgenden Aussagen zur Paritätsprüfung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie erkennt Einzelbitfehler.

Answer

Sie erkennt Doppelbitfehler.

Answer

Sie erkennt Mehrfachbitfehler.

Answer

Sie korrigiert Bitfehler.

Question 63

Was ist der Zweck eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Regelung eines Systems, indem Proportional-, Integral- und Differentialwirkungen kombiniert werden.

Answer

Umwandlung von analogen in digitale Signale

Answer

Erzeugung von Steuersignalen für Aktoren