Regelungstechnik in der Praxis: Anwendungen und Optimierung

Question 1

Welche Kriterien sind für die Optimierung von Regelkreisen ausschlaggebend?

Accepted Answer

Alle genannten Kriterien

Answer

Reaktionszeit und Stabilität

Answer

Stabilität und Genauigkeit

Answer

Genauigkeit und Robustheit

Question 2

Welche Regelungsart zeichnet sich durch besonders hohe Präzision aus?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

PI-Regelung

Answer

D-Regelung

Question 3

Welcher Begriff beschreibt die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Abweichung

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Verstärkung

Question 4

Welche Funktion hat ein Proportionalband in einem P-Regler?

Accepted Answer

Regelung der Verstärkung

Answer

Einstellung der Reaktionszeit

Answer

Verhinderung von Schwingungen

Answer

Reduzierung der Regelabweichung

Question 5

Was ist das primäre Ziel der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Verbesserung der Systemleistung

Answer

Optimierung von Prozessen

Answer

Automatisierung von Aufgaben

Answer

Reduzierung von Fehlern

Question 6

Welche Komponente ist typischerweise Teil eines Stellglieds?

Accepted Answer

Betätiger

Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Messumformer

Question 7

Welcher Reglertyp stellt das Stellglied proportional zur Regelabweichung?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PI-Regler

Question 8

Welche Aufgabe erfüllt ein I-Glied in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Reduzierung von Regeldifferenzen über die Zeit

Answer

Reduzierung der Anstiegszeit

Answer

Verbesserung der Dämpfung

Answer

Beschleunigung der Schwingungen

Question 9

Was ist die primäre Funktion eines Stellglieds in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Beeinflussung der Stellgröße

Answer

Messung der Regelgröße

Answer

Verstärkung des Regelsignals

Answer

Erfassung der Regeldifferenz

Question 10

Welche der folgenden Größen ist KEINE Stellgröße in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Spannung

Answer

Drehzahl

Answer

Lichtstärke

Question 11

Welche Größe ist keine Stellgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Spannung

Answer

Drehzahl

Answer

Strom

Question 12

Welcher Regler zeichnet sich durch seine Stabilität und geringe Regelabweichung aus?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Question 13

Welche Regelgröße wird von einem Temperatursensor gemessen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Drehzahl

Answer

Spannung

Question 14

Welche Komponente transformiert die Regelabweichung in ein Stellsignal?

Accepted Answer

Regler

Answer

Regelstrecke

Answer

Sensor

Answer

Aktor

Question 15

Welche Art von Sensoren wird zur Drehzahlmessung genutzt?

Accepted Answer

Drehzahlsensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Drucksensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 16

Welche der folgenden Größen wird in einem Regelkreis erfasst und mit dem Sollwert verglichen?

Accepted Answer

Istwert

Answer

Leistung

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 17

Welche der folgenden Aufgaben übernimmt ein Regler in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Vergleich von Ist- und Sollwert

Answer

Messung des Stellsignals

Answer

Erfassung der Regelgröße

Answer

Ausgabe des Stellsignals

Question 18

In welchem Bereich der Mechatronik wird die Regelungstechnik zur Steuerung von Motoren eingesetzt?

Accepted Answer

Antriebstechnik

Answer

Robotik

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Sensorik

Question 19

Welche der folgenden Größen stellt einen Eingang eines Regelkreises dar?

Accepted Answer

Störgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Regelgröße

Question 20

In welchem Bereich der Automatisierungstechnik findet die Regelungstechnik Anwendung bei der Steuerung von Robotersystemen?

Accepted Answer

Robotik

Answer

Verkehrstechnik

Answer

Gebäudeautomation

Answer

Prozessautomatisierung

Question 21

Welche der folgenden Größen wird in einem Regelkreis als Stellgröße bezeichnet?

Accepted Answer

Vom Regler berechnetes Ausgangssignal

Answer

Gewünschter Wert der Regelgröße

Answer

Einflußgröße, die den Regelkreis stört

Answer

Messwert der Regelgröße

Question 22

Die Regleroptimierung soll die Leistung mechatronischer Systeme verbessern. Welches Ziel verfolgt sie NICHT?

Accepted Answer

Komplexität erhöhen

Answer

Überschwingverhalten reduzieren

Answer

Regelzeit minimieren

Answer

Stabilität sicherstellen

Question 23

Welche Regelstruktur ist in mechatronischen Systemen am weitesten verbreitet?

Accepted Answer

Rückführungsregelung

Answer

Offen-Kreis-Regelung

Answer

Kaskadenregelung

Answer

Smith-Prädiktor-Regelung

Question 24

Nenne ein Beispiel für eine externe Störgröße in einem mechatronischen System.

Accepted Answer

Änderung der Umgebungstemperatur

Answer

Nichtlinearitäten

Answer

Messfehler

Answer

Konstruktionsfehler

Question 25

Welcher Reglertyp wird als universeller Regler bezeichnet?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Question 26

Mit welcher Technologie werden Regelkreise in der Mechatronik implementiert?

Accepted Answer

Mikrocontroller

Answer

Transistoren

Answer

Sensoren

Answer

Operationsverstärker

Question 27

Welches der folgenden Kriterien ist **nicht** relevant für die Beurteilung der Güte eines Regelkreises?

Accepted Answer

Kosten

Answer

Überschwingweite

Answer

Regelfehler

Answer

Einschwingzeit

Question 28

Was beschreibt die Übertragungsfunktion eines Regelsystems?

Accepted Answer

Das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsgröße

Answer

Die Einflussgröße, die den Regelkreis stört

Answer

Die geschlossene Schleife des Regelkreises

Answer

Die dynamischen Eigenschaften der Regelstrecke

Question 29

Welche Komponente eines Regelkreises sorgt für die Rückführung des Ausgangssignals zur Vergleichung mit dem Sollwert?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Stellgröße

Answer

Aktor

Question 30

Welches ist das primäre Ziel einer Zustandsregelung?

Accepted Answer

Stabilisierung des Systems unabhängig vom Anfangszustand

Answer

Optimierung der Regelparameter

Answer

Minimierung des Regelfehlers

Answer

Erhöhung der Regelgeschwindigkeit

Question 31

Welche Aufgabe hat die Führungsgröße in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Sie gibt den gewünschten Wert der Regelgröße vor

Answer

Sie steuert den Aktor, der die Stellgröße erzeugt

Answer

Sie misst die Abweichung zwischen Soll- und Istwert

Answer

Sie kompensiert Störgrößen, die den Regelkreis beeinflussen

Question 32

Welches Regelverfahren ist am unempfindlichsten gegenüber Ungenauigkeiten im Modell der Regelstrecke?

Accepted Answer

Robuste Regelung

Answer

Lineare Regelung

Answer

Adaptive Regelung

Answer

Optimale Regelung

Question 33

Was beschreibt die Totzeit in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die zeitliche Verzögerung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal

Answer

Die Verstärkung des Signals durch die Regelstrecke

Answer

Die geschlossene Schleife im Regelkreis

Question 34

Welcher Vorteil zeichnet digitale Regelungen im Vergleich zu analogen Regelungen aus?

Accepted Answer

Höhere Genauigkeit und Flexibilität

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfachere Implementierung

Question 35

Welches der folgenden Beispiele ist **keine** typische Anwendung der Regelungstechnik in der Mechatronik?

Accepted Answer

Die Steuerung eines Spielzeugautos

Answer

Die Regelung des Luftdrucks in einem pneumatischen System

Answer

Die Regelung der Temperatur in einem Heizsystem

Answer

Die Regelung der Drehzahl eines Elektromotors

Question 36

Welche Methode wird **nicht** zur Optimierung von Regelkreisen eingesetzt?

Accepted Answer

Einsatz von nichtlinearen Regelungen

Answer

Einsatz von adaptiven Regelungen

Answer

Anpassung der Regelparameter

Answer

Verwendung von Vorsteuerungen

Question 37

Welche der folgenden Aussagen zur **Drehzahlregelung eines Elektromotors** ist **falsch**?

Accepted Answer

Die Drehzahlregelung erfolgt immer mit einem offenen Regelkreis.

Answer

Die Drehzahlregelung kann mit verschiedenen Methoden erfolgen, beispielsweise mit PI-Reglern.

Answer

Die Drehzahlregelung benötigt einen Sensor zur Messung der aktuellen Drehzahl.

Question 38

Welche der folgenden Aussagen zur **Temperaturregelung in einem Heizsystem** ist **richtig**?

Accepted Answer

Die Regelung der Temperatur erfolgt mit einem geschlossenen Regelkreis.

Answer

Die Temperaturregelung benötigt keinen Sensor zur Messung der aktuellen Temperatur.

Answer

Die Temperaturregelung erfolgt immer mit einem offenen Regelkreis.

Question 39

Welches der folgenden Elemente gehört **nicht** zu einem **typischen Regelkreis**?

Accepted Answer

Ein Zufallsgenerator

Answer

Ein Sensor

Answer

Ein Stellglied

Answer

Ein Regelgesetz

Question 40

Welche der folgenden Aussagen zur Verwendung von **adaptiven Regelungen** ist **richtig**?

Accepted Answer

Adaptive Regelungen können sich an veränderte Systembedingungen anpassen.

Answer

Adaptive Regelungen sind nur bei linearen Regelungen anwendbar.

Answer

Adaptive Regelungen sind sehr einfach zu implementieren.

Question 41

Welche der folgenden Anwendungen ist **kein** Beispiel für eine **adaptive Regelung**?

Accepted Answer

Die Regelung der Drehzahl eines Elektromotors mit einem PI-Regler.

Answer

Die Regelung der Temperatur in einem Heizsystem mit einer adaptiven Regelung.

Answer

Die Regelung des Fahrverhaltens eines Autos mit einer adaptiven Regelung.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zur **Optimierung von Regelkreisen** ist **falsch**?

Accepted Answer

Die Optimierung von Regelkreisen ist immer ein einfacher Prozess.

Answer

Die Optimierung von Regelkreisen kann zur Verbesserung der Regelgüte beitragen.

Answer

Die Optimierung von Regelkreisen kann mit verschiedenen Methoden erfolgen.

Question 43

Welche der folgenden Aussagen zur **Bedeutung der Regelungstechnik in der Mechatronik** ist **richtig**?

Accepted Answer

Die Regelungstechnik ist ein wesentlicher Bestandteil der Mechatronik und ermöglicht die Entwicklung leistungsfähiger und effizienter Systeme.

Answer

Die Regelungstechnik spielt in der Mechatronik keine wichtige Rolle.

Question 44

Welche der folgenden Maßnahmen führt **nicht** zu einer Verbesserung der **Regelgüte** eines Regelkreises?

Accepted Answer

Erhöhung der Totzeit des Systems

Answer

Verminderung der Regelabweichung

Answer

Optimierung der Reglerparameter

Question 45

Ein Regelkreis mit einem **P-Regler** ist für die Regelung einer Temperatur in einem Ofen eingesetzt. Welche Eigenschaft des P-Reglers kann zu **instabilem Verhalten** des Systems führen?

Accepted Answer

Zu hoher Proportionalitätsfaktor

Answer

Geringes Regeldifferenzsignal

Answer

Zu geringer Proportionalitätsfaktor

Answer

Schnelle Ansprechzeit

Question 46

Welche der folgenden Anwendungen der Regelungstechnik findet **keine** Anwendung in der Mechatronik?

Accepted Answer

Steuerung eines Musikinstruments

Answer

Positionierung eines Roboterarms

Answer

Regelung der Drehzahl eines Elektromotors

Answer

Optimierung der Brennstoffzufuhr in einem Verbrennungsmotor

Question 47

Was trifft auf einen PI-Regler zu?

Accepted Answer

Ein PI-Regler kombiniert die Eigenschaften von Proportional- und Integral-Reglern.

Answer

Ein PI-Regler kann Regelabweichungen nicht vollständig beseitigen.

Answer

Ein PI-Regler ist in jedem Fall stabiler als ein Proportional-Regler.

Question 48

Was beschreibt die Regelabweichung in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Regelgröße.

Answer

Ein Maß für die Stabilität des Regelkreises.

Answer

Die Größe der Stellgröße.

Question 49

In welcher der folgenden Anwendungen wird die Regelungstechnik eingesetzt, um die Effizienz zu steigern?

Accepted Answer

Automatische Anpassung der Drehzahl eines Elektromotors an die Last.

Answer

Steuerung eines Lichtschalters.

Answer

Bedienung eines Audio-Players.

Question 50

Welche Methode wird zur Analyse und Modellierung der dynamischen Eigenschaften eines Systems verwendet?

Accepted Answer

Systemidentifikation.

Answer

Regelgütebewertung.

Answer

Regleroptimierung.

Answer

Störgrößenanalyse.

Question 51

Welchen Zweck erfüllt die Rückkopplung in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Rückkopplung ermöglicht die Messung der Regelgröße und die Anpassung der Stellgröße.

Answer

Die Rückkopplung sorgt für eine konstante Regelabweichung.

Answer

Die Rückkopplung dient zur Reduzierung von Störgrößen.

Question 52

Welche Maßnahme kann die Regelgüte eines Regelkreises verbessern?

Accepted Answer

Vergrößerung der Regelverstärkung.

Answer

Verkleinerung der Regelverstärkung.

Answer

Erhöhung der Totzeit.

Question 53

Was ist die Aufgabe eines Reglers in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Sollwert-Istwert-Differenz zu minimieren.

Answer

Die Regelstrecke zu beeinflussen.

Answer

Die Regelstrecke zu modellieren.

Answer

Die Regelgröße zu messen.

Question 54

Welche Aussage über einen PID-Regler ist richtig?

Accepted Answer

Er kombiniert Proportional-, Integral- und Differential-Anteile.

Answer

Er ist nur für lineare Regelstrecken geeignet.

Answer

Er ist immer die beste Wahl für jeden Regelkreis.

Question 55

Wie wirkt sich eine große Totzeit auf die Regelgüte eines Regelkreises aus?

Accepted Answer

Sie verschlechtert die Regelgüte.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Regelgüte.

Answer

Sie verbessert die Regelgüte.

Answer

Sie führt zu instabilem Verhalten.

Question 56

Welche Maßnahme kann die Stabilität eines Regelkreises verbessern?

Accepted Answer

Reduktion der Regelverstärkung.

Answer

Erhöhung der Regelverstärkung.

Answer

Einführung einer Totzeit.

Answer

Vergrößerung der Regelstrecke.

Question 57

Wie kann man den Einfluss von Störungen auf einen Regelkreis minimieren?

Accepted Answer

Durch einen robusten Regelkreis

Answer

Durch eine große Totzeit

Answer

Durch eine schnell ansprechende Regelstrecke

Answer

Durch einen einfachen P-Regler

Question 58

Welcher Parameter eines Regelkreises beschreibt, wie schnell er auf eine Änderung des Sollwerts reagiert?

Accepted Answer

Regelzeit

Answer

Regelverstärkung

Answer

Überschwingverhalten

Answer

Stabilität

Question 59

Welche der folgenden Anwendungen ist KEINE typische Anwendung der Regelungstechnik in der Mechatronik?

Accepted Answer

Steuerung eines Lichtschalters

Answer

Temperaturregelung in einem Ofen

Answer

Positionierung eines Roboterarms

Question 60

Ein Roboterarm soll eine Position präzise anfahren. Welche Regelungsart eignet sich am besten, um die Position auch bei äußeren Störungen konstant zu halten?

Accepted Answer

Lageregelung

Answer

Stromregelung

Answer

Zustandsregelung

Answer

Drehzahlregelung

Question 61

Ein Heizungsregler soll die Raumtemperatur konstant auf 20°C halten. Welche Größe stellt die Regelabweichung dar?

Accepted Answer

Differenz zwischen Solltemperatur (20°C) und Isttemperatur

Answer

Wert der Solltemperatur (20°C)

Answer

Wert der Isttemperatur

Question 62

Ein Regelkreis neigt zu starken Schwingungen um den Sollwert. Welche Maßnahme kann ergriffen werden, um das Regelverhalten zu verbessern?

Accepted Answer

Verkleinern der Verstärkung

Answer

Erhöhen der Totzeit

Answer

Verringern der Dämpfung

Answer

Vergrößern der Verstärkung

Question 63

In einem CNC-Bearbeitungszentrum soll die Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeugs geregelt werden. Welcher Sensor eignet sich am besten zur Messung der Ist-Geschwindigkeit?

Accepted Answer

Drehzahlsensor

Answer

Drucksensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Temperatursensor

Question 64

Ein Regelkreis weist eine große Phasenreserve auf. Was lässt sich daraus über das Regelverhalten schließen?

Accepted Answer

Der Regelkreis ist stabil und unempfindlich gegenüber Störungen.

Answer

Der Regelkreis reagiert sehr schnell auf Sollwertänderungen.

Answer

Der Regelkreis ist instabil und neigt zu Oszillationen.