Klassische Regelverfahren: Interaktive Lernquizze für Studierende der Elektrotechnik

Question 1

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die Fähigkeit eines Reglers, Störungen auszugleichen?

Accepted Answer

Störsicherheit

Answer

Robustheit

Answer

Stabilität

Answer

Regelgüte

Question 2

Welcher Reglertyp eignet sich am besten, um einen Sollwertsprung präzise zu verfolgen?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Question 3

Vergleiche die Vor- und Nachteile eines PI-Reglers im Vergleich zu einem P-Regler.

Accepted Answer

Nachteil: Höhere Ordnung, komplexere Abstimmung

Accepted Answer

Vorteil: Geringere stationäre Regelabweichung

Accepted Answer

Vorteil: Bessere Störgrößenminderung

Answer

Nachteil: Einfachere Abstimmung

Question 4

Was ist das grundlegende Unterscheidungsmerkmal zwischen kontinuierlichen und diskreten Reglern?

Accepted Answer

Kontinuierliche Regler verarbeiten analoge Signale, während diskrete Regler digitale Signale verarbeiten.

Answer

Diskrete Regler verarbeiten analoge Signale, während kontinuierliche Regler digitale Signale verarbeiten.

Answer

Kontinuierliche Regler sind immer stabiler als diskrete Regler.

Answer

Diskrete Regler sind immer schneller als kontinuierliche Regler.

Question 5

Welche Einstellregel wird für P-Regler verwendet?

Accepted Answer

P-Stellwert = Kp * Regelabweichung

Answer

P-Stellwert = Kd * Ableitung der Regelabweichung

Answer

P-Stellwert = Kp * Integral der Regelabweichung

Answer

P-Stellwert = Ki * Regelabweichung

Question 6

Welche Regelabweichung tritt auf, wenn die Regelstrecke eine Verzögerung aufweist?

Accepted Answer

Verzögerungsabweichung

Answer

Dynamische Abweichung

Answer

Bleibende Abweichung

Answer

Statische Abweichung

Question 7

Welche Einstellregel wird für PI-Regler verwendet?

Accepted Answer

Ti = Regelstrecke/Kp

Answer

Kp = Regelstrecke/Ti

Answer

Ti = Kp/Regelstrecke

Answer

Kp = Ti/Regelstrecke

Question 8

Welche Einstellregel wird typischerweise zur Bestimmung der Verstärkung eines P-Reglers verwendet?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Methode für P-Regler

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Root Locus-Verfahren

Question 9

Welcher Begriff beschreibt die Fähigkeit eines Reglers, Störungen zu kompensieren und das Regelziel zu erreichen?

Accepted Answer

Störunterdrückung

Answer

Regelgüte

Answer

Schnelligkeit

Answer

Stabilität

Question 10

Welche Frequenz spielt eine entscheidende Rolle für die Stabilität eines Regelsystems?

Accepted Answer

Grenzfrequenz

Answer

Durchlassfrequenz

Answer

Resonanzfrequenz

Answer

Eckfrequenz

Question 11

Welches Kriterium wird zur optimalen Einstellung eines PD-Reglers herangezogen?

Accepted Answer

Relation zwischen Dämpfungsverhältnis und Schwingungsdauer

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Ziegler-Nichols-Methode

Question 12

Welche Aussage beschreibt die Wirkung eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Verbessert die Regelgüte durch Reduzierung bleibender Regelabweichung und Überschwingens

Answer

Verbessert die Regelgüte, aber erhöht die bleibende Regelabweichung

Question 13

Welches der folgenden Verfahren wird zur **Einstellung** der Verstärkung eines P-Reglers verwendet?

Accepted Answer

Einstellregeln von Ziegler-Nichols

Answer

Root-Locus-Verfahren

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Kriterium

Question 14

Welches der folgenden Kriterien wird verwendet, um die **Stabilität eines geregelten Systems zu beurteilen**?

Accepted Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Einstellregeln von ISA

Answer

Einstellregeln von Ziegler-Nichols

Answer

Bode-Diagramm

Question 15

Was ist der Vorteil eines PI-Reglers gegenüber einem P-Regler?

Accepted Answer

Er beseitigt den stationären Regelfehler

Answer

Er erhöht die Stabilität

Answer

Er verkürzt die Übergangszeit

Answer

Er beschleunigt die Regelzeit

Question 16

Was ist der Nachteil eines PD-Reglers?

Accepted Answer

Er kann einen stationären Regelfehler aufweisen

Answer

Er ist instabil

Answer

Er ist anfällig für Rauschen

Answer

Er ist langsam

Question 17

Welcher der folgenden Reglertypen ist durch einen Nulldurchgang erster Ordnung in seiner Übertragungsfunktion gekennzeichnet?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Question 18

Welcher Reglertyp eignet sich am besten für Regelstrecken mit großen Totzeiten?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PD-Regler

Question 19

Welche Einstellregel wird für die Ermittlung der Verstärkung von P-Reglern angewandt?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Regel

Answer

Einstellregel nach Bode

Answer

Einstellregel nach Chien-Hrones-Reswick

Answer

Einstellregel nach Nyquist

Question 20

Welche Größe in einem Regelkreis wird durch äußere Einflüsse verändert?

Accepted Answer

Störgröße

Answer

Sollwert

Answer

Messwert

Answer

Stellgröße

Question 21

Welche Aussage über PID-Regler ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie können alle drei Grundregelstrecken kompensieren.

Answer

Sie eignen sich ausschließlich für lineare Regelstrecken.

Answer

Sie sind empfindlich gegenüber Änderungen im Streckenmodell.

Answer

Sie besitzen nur einen Einstellparameter.

Question 22

Welche der folgenden Regelstrecken ist eine Totzeitstrecke?

Accepted Answer

Förderband

Answer

Feder-Masse-System

Answer

Elektrischer Motor

Answer

LRC-Schwingkreis

Question 23

Welches Element eines PID-Reglers ist für die Vermeidung bleibender Regelabweichungen verantwortlich?

Accepted Answer

Integrator

Answer

Differenzialteil

Answer

Feedforward-Element

Answer

Proportionalteil

Question 24

Welches klassische Regelverfahren eignet sich insbesondere für Regelstrecken mit langsamen dynamischen Eigenschaften und starken Störeinflüssen?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

P-Regler

Question 25

Welche Einstellregel ist besonders vorteilhaft für Systeme mit unbekannten Parametern?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Regel

Answer

Cohen-Coon-Regel

Answer

Åström-Hägglund-Regel

Answer

Regelkreiszeit-Regel

Question 26

Ein PID-Regler mit einer großen Integralkonstante wirkt sich wie folgt auf das Systemverhalten aus:

Accepted Answer

Langsame Reaktion auf Regelabweichungen und geringe Neigung zum Überschwingen.

Answer

Langsame Reaktion auf Regelabweichungen und starke Neigung zum Überschwingen.

Answer

Schnelle Reaktion auf Regelabweichungen und starke Neigung zum Überschwingen.

Question 27

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Stabilität eines Regelkreises mit einem PID-Regler verbessern?

Accepted Answer

Reduktion der Integralkonstanten.

Answer

Einführung einer Totzeit im Regelkreis.

Answer

Erhöhung der Proportionalverstärkung.

Answer

Erhöhung der Differenzialverstärkung.

Question 28

Ein Regelkreis mit einem P-Regler zeigt eine bleibende Regelabweichung. Welche Maßnahme ist am effektivsten, um diese zu beseitigen?

Accepted Answer

Hinzufügen eines Integrators zum Regler.

Answer

Reduktion der Proportionalverstärkung.

Answer

Erhöhung der Proportionalverstärkung.

Answer

Einführung einer Totzeit im Regelkreis.

Question 29

Welche Aussage über P-Regler ist korrekt?

Accepted Answer

Der Ausgangswert des P-Reglers ist proportional zum Stellfehler.

Answer

Der Stellwert ist konstant.

Answer

Der Stellwert ist proportional zum Integral des Stellfehlers.

Answer

Der Stellwert ist proportional zur Ableitung des Stellfehlers.

Question 30

Was ist der Vorteil eines PD-Reglers im Vergleich zu einem P-Regler?

Accepted Answer

Geringeres Überschwingen und schnellere Regelzeit.

Answer

Geringere Verstärkung.

Answer

Keine Störungsunterdrückung.

Question 31

Welche der folgenden Größen ist KEIN Parameter eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Regelstrecke.

Answer

Proportionalanteil.

Answer

Integrationsanteil.

Question 32

Was ist der Zweck eines Beobachters in einem Regelsystem?

Accepted Answer

Schätzung von nicht gemessenen Zustandsgrößen.

Answer

Implementierung von Regelalgorithmen.

Answer

Messung von Eingangssignalen.

Answer

Berechnung von Stellwerten.

Question 33

Welche Art von Regler wird verwendet, um Störungen zu unterdrücken?

Accepted Answer

Integralwirkender Regler.

Answer

Proportional-Integral-Ableitungsfähiger Regler (PID-Regler).

Answer

Proportionalwirkender Regler.

Answer

Ableitungswirkender Regler.

Question 34

Was ist der Unterschied zwischen offenen und geschlossenen Regelsystemen?

Accepted Answer

In offenen Regelsystemen gibt es keine Rückkopplung.

Answer

In geschlossenen Regelsystemen ist der Regler nicht im Vorwärtspfad.

Answer

In offenen Regelsystemen ist der Regler nicht im Rückkopplungspfad.

Question 35

Welches der folgenden Regelverfahren ist ein Zustandsregler?

Accepted Answer

Zustandsregelung.

Answer

P-Regler.

Answer

PI-Regler.

Answer

PID-Regler.

Question 36

Welche Einstellregel für PI-Regler berücksichtigt explizit die Totzeit der Strecke?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Totzeitoptimierte Einstellregel

Answer

Cohen-Coon-Einstellregel

Answer

Lambda-Regelung

Answer

Ziegler-Nichols-Standard-Einstellregel

Question 37

Welches der folgenden Kriterien ist bei der Wahl eines Regelverfahrens am entscheidendsten?

Accepted Answer

Das Verhalten der Regelstrecke

Answer

Die Kosten des Reglers

Answer

Die Größe des Systems

Answer

Die Komplexität der Implementierung

Question 38

Welche der folgenden Aussagen zur Stabilität eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn alle Pole des geschlossenen Regelkreises in der linken Halbebene der s-Ebene liegen.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn der Verstärkungsfaktor der Strecke größer als der des Reglers ist.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn die Regelgröße nicht oszilliert.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn die Regelabweichung konstant bleibt.

Question 39

Welches der folgenden Steuersignale wird bei einem P-Regler verwendet?

Accepted Answer

Ein proportionales Signal, das proportional zur Regelabweichung ist.

Answer

Ein integrales Signal, das die kumulative Regelabweichung berücksichtigt.

Answer

Ein differentielles Signal, das die Änderungsrate der Regelabweichung berücksichtigt.

Question 40

Welche der folgenden Aussagen zur Dynamik eines Regelkreises ist richtig?

Accepted Answer

Die Anstiegszeit ist die Zeit, die der Regelkreis benötigt, um von 10% auf 90% des Endwerts zu steigen.

Answer

Die Überschwingweite ist das Verhältnis der maximalen Abweichung zum Endwert.

Answer

Die Settling Time ist die Zeit, die der Regelkreis benötigt, um innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs um den Endwert zu bleiben.

Answer

Die Regelabweichung ist die Differenz zwischen Istwert und Sollwert.

Question 41

Welche der folgenden Streckenordnungen kann mit einem PID-Regler vollständig kompensiert werden?

Accepted Answer

Zweite Ordnung

Answer

Nullte Ordnung

Answer

Dritte Ordnung

Answer

Erste Ordnung

Question 42

Welches der folgenden Regelverfahren eignet sich besonders für die Regelung von Systemen mit großen Totzeiten?

Accepted Answer

Smith-Prädiktor

Answer

LQ-Regelung

Answer

PID-Regler

Answer

Zustandsregelung

Question 43

Welche der folgenden Aussagen zur Störgrößenkompensation ist korrekt?

Accepted Answer

Eine vollständige Störgrößenkompensation eliminiert den Einfluss der Störgröße auf den geregelten Ausgang.

Answer

Eine Störgrößenkompensation kann mit einem P-Regler realisiert werden.

Answer

Störgrößenkompensation ist immer möglich.

Answer

Eine Störgrößenkompensation verbessert die Regelgüte.

Question 44

Welcher der folgenden Vorteile ist mit der Verwendung von Zustandsreglern verbunden?

Accepted Answer

Möglichkeit, alle Zustandsvariablen zu regeln und damit das Systemverhalten präziser zu beeinflussen.

Answer

Geringere Implementierungskosten

Answer

Bessere Störgrößenrobustheit

Answer

Einfache Einstellbarkeit