Steuerungstechnik-Grundlagen: Online-Quiz für Mechatronikerinnen

Question 1

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Funktionsweise von Steuergeräten zu?

Accepted Answer

Steuergeräte können sowohl digitale als auch analoge Signale verarbeiten.

Answer

Steuergeräte leiten Signale nur passiv weiter.

Answer

Steuergeräte benötigen keine Stromversorgung, um zu funktionieren.

Question 2

Welche der folgenden Definitionen beschreibt die Steuerungstechnik in Bezug auf technische Systeme?

Accepted Answer

Die Steuerung und Regelung technischer Systeme, um ein gewünschtes Verhalten zu erzielen.

Answer

Die Steuerung von ausschließlich elektronischen Geräten.

Answer

Die ausschließliche Relevanz für industrielle Anwendungen.

Answer

Die Bedeutungslosigkeit für die Mechatronik.

Question 3

Welche Steuerungstechnik ist in der Mechatronik am weitesten verbreitet?

Accepted Answer

Elektrische Steuerung

Answer

Pneumatische Steuerung

Answer

Hydraulische Steuerung

Answer

Mechanische Steuerung

Question 4

Welcher Begriff bezeichnet die Abweichung des Istwerts vom Sollwert in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 5

Welche Komponente ist im Regelkreis für die Messung des Istwerts verantwortlich?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Aktuator

Answer

Regler

Answer

Verstärker

Question 6

Welche Aufgaben gehören zu den Tätigkeiten eines Mechatronikers im Bereich Steuerungstechnik?

Accepted Answer

Alle genannten Aufgaben

Answer

Entwicklung und Programmierung von Steuerungssoftware

Answer

Inbetriebnahme und Wartung von Regelkreisen

Answer

Analyse und Optimierung von Steuerungssystemen

Question 7

Welches Prinzip beschreibt den Ablauf einer Steuerung?

Accepted Answer

Sequenzielles Prinzip (Abarbeitung von Befehlen in einer festen Reihenfolge)

Answer

Zufallsprinzip (Ausführung von Befehlen in zufälliger Reihenfolge)

Answer

Simultanprinzip (Ausführung aller Befehle gleichzeitig)

Answer

Automatisches Prinzip (Ausführung von Befehlen ohne menschliches Eingreifen)

Question 8

Welches Element in einem Regelkreis ist für die Ausführung von Steuerbefehlen verantwortlich?

Accepted Answer

Aktor (Umsetzung von Steuerbefehlen in Aktionen)

Answer

Sensor (Erfassung von Messwerten)

Answer

Regler (Vergleich von Soll- und Ist-Werten)

Answer

Steuerung (Programmierung und Verwaltung des Regelkreises)

Question 9

Welche Art von Regelkreis gleicht Lastschwankungen aus, indem er die Stellgröße anpasst?

Accepted Answer

Geschlossener Regelkreis (Rückführung von Messwerten zur Anpassung der Stellgröße)

Answer

Offener Regelkreis (keine Rückführung von Messwerten)

Answer

PI-Regler (Proportional-Integral-Regler)

Answer

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

Question 10

Welche Steuerungsart eignet sich am besten für Prozesse mit hoher Dynamik und schnellen Reaktionszeiten?

Accepted Answer

Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) (flexible Steuerung mit speicherbarem Programm)

Answer

Logiksteuerung (einfache Steuerung mit Logikfunktionen)

Answer

Sequenzsteuerung (Abarbeitung von Befehlen in einer festgelegten Reihenfolge)

Answer

Verriegelungssteuerung (Verhinderung unerwünschter Zustände durch Verriegelungen)

Question 11

Welche Funktion erfüllt ein Öffner in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Öffnet einen Stromkreis, wenn ein Signal anliegt

Answer

Schließt einen Stromkreis, wenn ein Signal anliegt

Answer

Regelt die Stromstärke im Stromkreis

Answer

Speichert elektrische Energie im Stromkreis

Question 12

Welche Einheit wird zur Messung des elektrischen Widerstands verwendet?

Accepted Answer

Ohm (Einheit des elektrischen Widerstands)

Answer

Volt (Einheit der elektrischen Spannung)

Answer

Ampere (Einheit der elektrischen Stromstärke)

Answer

Watt (Einheit der elektrischen Leistung)

Question 13

Welche Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines Kondensators, elektrische Energie zu speichern?

Accepted Answer

Kapazität (Maß für die Fähigkeit, elektrische Ladung zu speichern)

Answer

Induktivität (Maß für die Fähigkeit, einen Stromfluss zu behindern)

Answer

Widerstand (Maß für den Widerstand gegen den Stromfluss)

Answer

Leitfähigkeit (Maß für die Fähigkeit, Strom zu leiten)

Question 14

Welche Art von Spannung entsteht an einer Induktivität, wenn ein elektrischer Strom fließt?

Accepted Answer

Induktive Spannung (der Stromänderung entgegenwirkende Spannung)

Answer

Gleichspannung (konstante Spannung)

Answer

Wechselspannung (periodisch wechselnde Spannung)

Answer

Kapazitive Spannung (der Spannungsänderung entgegenwirkende Spannung)

Question 15

Welche Umwandlung findet in einem Transformator statt?

Accepted Answer

Elektrische Energie in elektrische Energie mit anderer Spannung

Answer

Elektrische Energie in mechanische Energie

Answer

Mechanische Energie in elektrische Energie

Answer

Mechanische Energie in mechanische Energie

Question 16

Welche fünf Hauptschritte durchläuft ein Regelprozess? Erläutere ihre jeweiligen Aufgaben.

Accepted Answer

Messen, Vergleichen, Regeln, Stellen, Ausführen

Answer

Messen, Vergleichen, Steuern, Stellen, Auswählen

Answer

Prüfen, Regeln, Messen, Stellen, Ausgeben

Answer

Messen, Regeln, Vergleichen, Ausgeben, Stellen

Question 17

Welcher der folgenden Sätze definiert den Begriff "Steuerungstechnik" am zutreffendsten?

Accepted Answer

Steuerungstechnik ist ein Fachgebiet, das sich mit den Methoden und Techniken zur Steuerung technischer Prozesse beschäftigt.

Answer

Steuerungstechnik ist nur auf elektrische Schaltungen anwendbar.

Answer

Steuerungstechnik wird ausschließlich in der Automobilindustrie eingesetzt.

Question 18

Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis?

Accepted Answer

In einem geschlossenen Regelkreis wird die Regelgröße kontinuierlich gemessen und mit der Sollgröße verglichen.

Answer

In einem offenen Regelkreis wird die Regelgröße nicht gemessen.

Question 19

Nenne einen Vorteil der PID-Regelung.

Accepted Answer

Robustheit gegenüber Parameteränderungen und Laststörungen

Answer

Einfache Implementierung

Answer

Immer optimale Regelgüte

Question 20

Was zeichnet die Zustandsregelung aus?

Accepted Answer

Sie berücksichtigt den internen Zustand des Systems.

Answer

Sie eignet sich ausschließlich für lineare Systeme.

Answer

Sie ist immer einfacher zu implementieren als die Stellgrößenregelung.

Question 21

Welche Aufgabe erfüllt eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) in der Steuerungstechnik?

Accepted Answer

Programmierung und Ausführung von Steuerungsaufgaben

Answer

Messen von Regelgrößen

Answer

Verstärken von Stellgrößen

Question 22

Was ist der Zweck einer Feldbusschnittstelle?

Accepted Answer

Kommunikation zwischen SPS und dezentralen Peripheriegeräten

Answer

Exklusive Anwendung in der Automobilindustrie

Answer

Bereitstellung hoher Datenraten

Question 23

Beschreibe prägnant den grundlegenden Unterschied zwischen einer offenen und einer geschlossenen Steuerung.

Accepted Answer

Offene Steuerung: keine Rückführung; Geschlossene Steuerung: Rückführung zur Anpassung des Ausgangssignals.

Answer

Offene Steuerung: komplexer als geschlossene Steuerung.

Question 24

Welche Regelkreisart ist durch regelmäßige Messung und Anpassung der Regelgröße gekennzeichnet?

Accepted Answer

Abtastregelung

Answer

Proportionalregelung

Answer

Folgeregelung

Answer

Stetigregelung

Question 25

Nenne eine wichtige Anwendung der Stellgrößenbegrenzung.

Accepted Answer

Verhinderung von Überlastung und Schutz der Aktoren

Answer

Erhöhung der Regelkreisgenauigkeit

Answer

Verringerung der Regelzeit

Question 26

Erläutere die Funktion eines Beobachters in der Steuerungstechnik.

Accepted Answer

Schätzung des Systemzustands bei unzugänglichen oder verrauschten Messgrößen

Answer

Implementierung des Regelalgorithmus

Answer

Verarbeitung von Sensorsignalen

Question 27

Was ist das primäre Ziel der Kalman-Filterung?

Accepted Answer

Schätzung des Systemzustands unter Berücksichtigung von Prozess- und Messrauschen

Answer

Systemidentifikation

Answer

Entwurf von Steuergesetzen

Question 28

Welche Eigenschaft beschreibt typischerweise eine nichtlineare Steuerung?

Accepted Answer

Systemverhalten ist nicht proportional zum Eingangssignal.

Answer

Übertragungsfunktion ist eine Gerade.

Answer

Systemverhalten ist zeitinvariant.

Question 29

Welches Ziel verfolgt die Anwendung der Fuzzy-Logik in der Steuerungstechnik?

Accepted Answer

Näherung komplexer und nichtlinearer Systeme durch linguistische Regeln

Answer

Optimierung von Regelkreisen

Answer

Implementierung von PID-Reglern

Question 30

Welches Element bildet den Kern eines Regelkreises?

Accepted Answer

Regler

Answer

Stellglied

Answer

Sensor

Question 31

Welche Steuerungsart arbeitet ohne Rückmeldung des Ist-Wertes?

Accepted Answer

Offene Steuerung

Answer

Verriegelungssteuerung

Answer

Zweipunktregelung

Answer

Geschlossene Steuerung

Question 32

Welcher Parameter beschreibt die Geschwindigkeit, mit der ein Regelkreis auf eine Änderung reagiert?

Accepted Answer

Regelzeitkonstante

Answer

Regelgröße

Answer

Regeldifferenz

Answer

Stellgröße

Question 33

Wie wird die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert in einem Regelkreis genannt?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Stellgröße

Answer

Regelgröße

Answer

Störgröße

Question 34

Welche Regelungsart wird verwendet, um eine Regelgröße konstant zu halten?

Accepted Answer

Regelung

Answer

Steuerung

Answer

Überwachung

Answer

Optimierung

Question 35

Welches Diagramm wird verwendet, um Regelkreise grafisch darzustellen?

Accepted Answer

Blockschaltbild

Answer

Verdrahtungsplan

Answer

Stromlaufplan

Answer

Schaltplan

Question 36

Was beschreibt die Abweichung der Regelgröße vom Sollwert?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Messwert

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 37

Welcher Regelkreisparameter gibt an, wie schnell ein Regelkreis auf eine Störung reagiert?

Accepted Answer

Regelzeitkonstante

Answer

Dämpfungsgrad

Answer

Regeldifferenz

Answer

Verstärkung

Question 38

Welche Steuerungsart arbeitet mit einem „Ein“ oder „Aus“-Signal?

Accepted Answer

Zweipunktregelung

Answer

Regelung

Answer

Steuerung

Answer

Überwachung

Question 39

Welches Element in einem Regelkreis misst den Ist-Wert?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Regelstrecke

Answer

Stellglied

Question 40

Was ist die Hauptfunktion einer Steuerung?

Accepted Answer

Einen Prozess in einen gewünschten Zustand zu bringen.

Answer

Prozesse zu planen und durchzuführen.

Answer

Den Zustand eines Prozesses zu überwachen.

Answer

Informationen über einen Prozess zu sammeln.

Question 41

Welche Steuerungsart arbeitet ohne Rückmeldung über den aktuellen Prozesszustand?

Accepted Answer

Offensteuerung

Answer

Rückkopplungssteuerung

Answer

Regelung

Answer

Folgesteuerung

Question 42

Welche Aufgabe hat ein Stellglied in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die vom Regler bestimmte Stellgröße umzusetzen.

Answer

Die Regelabweichung zu berechnen.

Answer

Den Istwert zu messen.

Answer

Den Sollwert festzulegen.

Question 43

Was versteht man unter der Stellgröße in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die vom Regler ausgegebene Größe, die das Stellglied beeinflusst.

Answer

Die Größe, die den Istwert beschreibt.

Answer

Die Größe, die die Regelabweichung berechnet.

Answer

Die Größe, die den Sollwert vorgibt.

Question 44

Was ist die Regelabweichung in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert.

Answer

Die Größe, die den aktuellen Zustand des Prozesses beschreibt.

Answer

Die Größe, die den gewünschten Zustand des Prozesses beschreibt.

Answer

Die Größe, die die Stabilität des Regelkreises beschreibt.

Question 45

Welche Regelstrecken sind in der Regel am stabilsten?

Accepted Answer

Regelstrecken mit kurzer Totzeit und geringem Verstärkungsfaktor.

Answer

Regelstrecken mit langer Totzeit und hohem Verstärkungsfaktor.

Answer

Regelstrecken mit kurzer Totzeit und hohem Verstärkungsfaktor.

Question 46

Wie kann man die Dynamik eines Regelkreises verbessern?

Accepted Answer

Die Totzeit verkürzen.

Answer

Die Dämpfung verringern.

Answer

Den Verstärkungsfaktor erhöhen.

Answer

Die Regelstrecke vergrößern.

Question 47

Welcher Reglertyp ist besonders gut für Regelstrecken mit langer Totzeit geeignet?

Accepted Answer

PD-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

I-Regler

Question 48

Was ist die Hauptfunktion einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)?

Accepted Answer

Sie verarbeitet digitale und analoge Ein- und Ausgangssignale gemäß einem Programm.

Answer

Sie regelt kontinuierliche Prozesse.

Answer

Sie überwacht Prozesse.

Question 49

Welche Programmiersprache wird hauptsächlich für die Programmierung von SPS verwendet?

Accepted Answer

IEC 61131-3

Answer

Python

Answer

C++

Question 50

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion eines Regelkreises am besten?

Accepted Answer

Ein Regelkreis misst einen Ist-Wert, vergleicht ihn mit einem Soll-Wert und steuert ein Stellglied, um die Abweichung zu minimieren.

Answer

Ein Regelkreis dient dazu, eine vorgegebene Abfolge von Aktionen auszuführen.

Question 51

Welche Art von Steuerung wird in einem Waschmaschinenprogramm verwendet?

Accepted Answer

Sequenzsteuerung

Answer

Regelkreis

Answer

Offene Schleife

Question 52

Welche der folgenden Komponenten ist KEIN Bestandteil eines Regelkreises?

Accepted Answer

Speichermedium

Answer

Stellglied

Answer

Vergleichsglied

Answer

Messglied

Question 53

Welche Aussage über einen Proportionalregler ist korrekt?

Accepted Answer

Die Regelgröße wird proportional zur Regelabweichung gesteuert.

Answer

Der Proportionalregler ist unempfindlich gegenüber Störungen.

Answer

Der Proportionalregler arbeitet ohne Regelabweichung.

Question 54

Ein Temperaturregler in einem Heizsystem ist ein Beispiel für...

Accepted Answer

Einen geschlossenen Regelkreis.

Answer

Eine sequentielle Steuerung.

Answer

Eine direkte Steuerung.

Answer

Eine offene Schleife.

Question 55

Was ist die Aufgabe eines Stellgliedes in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Das Stellglied verändert den Prozess, um die Regelabweichung zu minimieren.

Answer

Das Stellglied speichert die Soll-Werte.

Answer

Das Stellglied misst den Ist-Wert.

Question 56

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Stabilität eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Reglerparameter

Answer

Die Temperatur im Raum.

Answer

Die Genauigkeit des Messgliedes.

Answer

Die Größe des Stellgliedes.

Question 57

Welche Art von Regelkreis wird häufig in der Prozessindustrie eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

On-Off-Regler

Answer

Proportionalregler

Answer

Differenzialregler

Question 58

Welche Aussage über eine offene Schleife ist korrekt?

Accepted Answer

Bei einer offenen Schleife erfolgt keine Rückmeldung des Ist-Wertes.

Answer

Eine offene Schleife ist immer stabil.

Answer

Eine offene Schleife wird häufig für komplexe Prozesse verwendet.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Unterschied zwischen einer Steuerung und einer Regelung?

Accepted Answer

Eine Steuerung arbeitet mit vorgegebenen Werten, während eine Regelung auf Abweichungen von Sollwerten reagiert.

Answer

Eine Steuerung ist einfacher als eine Regelung.

Question 60

Welche der folgenden Steuerungsarten arbeitet mit einem festen Ablaufprogramm, das nicht verändert werden kann?

Accepted Answer

Sequenzsteuerung

Answer

Zustandsgesteuerte Steuerung

Answer

Regelkreis

Answer

Fuzzy-Steuerung

Question 61

Ein Regelkreis besteht aus folgenden Komponenten:

Accepted Answer

Fühler, Regler, Stellglied, Regelstrecke

Answer

Schalter, Relais, Motor, Regelstrecke

Answer

Messgerät, Computer, Motor, Maschinenteil

Answer

Sensor, Mikroprozessor, Aktuator, Steuerungseinheit

Question 62

Welche Regelungsart wird häufig bei der Temperaturregelung in einem Heizraum eingesetzt?

Accepted Answer

P-Regelung

Answer

I-Regelung

Answer

D-Regelung

Question 63

Was versteht man unter einer Proportional-Regelung (P-Regelung)?

Accepted Answer

Die Stellgröße ist proportional zur Regelabweichung.

Answer

Die Stellgröße ist proportional zur zeitlichen Integration der Regelabweichung.

Answer

Die Stellgröße ist proportional zur zeitlichen Ableitung der Regelabweichung.

Question 64

Welche der folgenden Aussagen trifft auf eine Integral-Regelung (I-Regelung) zu?

Accepted Answer

Eine I-Regelung eliminiert statische Regelabweichungen.

Answer

Eine I-Regelung reagiert schnell auf dynamische Änderungen.

Answer

Eine I-Regelung ist besonders unempfindlich gegenüber Störungen.