PID-Regler: Grundlagen, Anwendung und Einstellverfahren

Question 1

Welches Signal ist das Eingangssignal eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Messwert

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 2

Welche Größe wird durch den Regelalgorithmus des PID-Reglers beeinflusst?

Accepted Answer

Stellgröße

Answer

Messwert

Answer

Regelgröße

Answer

Störgröße

Question 3

Welcher Parameter eines PID-Reglers bestimmt das Verhalten bei bleibenden Regelabweichungen?

Accepted Answer

I-Anteil

Answer

P-Anteil

Answer

D-Anteil

Answer

Übertragungsfunktion

Question 4

Welche Methode wird zur Einstellung der Parameter eines PID-Reglers verwendet?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Methode

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Frequenzgangmessung

Question 5

Welche Aussage über PID-Regler ist richtig?

Accepted Answer

Sie sind lineare Regler

Answer

Sie sind digitale Regler

Answer

Sie sind zeitdiskrete Regler

Answer

Sie sind nichtlineare Regler

Question 6

Welcher Parameter eines PID-Reglers bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit auf Regelabweichungen?

Accepted Answer

P-Anteil

Answer

I-Anteil

Answer

D-Anteil

Answer

Übertragungsfunktion

Question 7

Was ist die Übertragungsfunktion eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Eine Funktion der Laplace-Transformation

Answer

Eine Funktion der Fourier-Transformation

Answer

Eine Funktion der Zeit

Answer

Eine Funktion des Frequenzgangs

Question 8

Welcher Bestandteil ist KEIN Teil eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Regelgröße

Answer

Proportionalanteil

Answer

Integralanteil

Answer

Differenzieranteil

Question 9

Welches Einstellverfahren ermöglicht die Bestimmung der Reglerparameter mithilfe einer Sprungantwort?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Verfahren

Answer

Fuzzy-Tuning

Answer

Frequenzgang-Analyse

Answer

Optimierungsverfahren

Question 10

Welcher Begriff beschreibt die Umwandlung eines kontinuierlichen Signals in ein digitales Signal?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandlung

Answer

Digital-Analog-Wandlung

Answer

Quantisierung

Answer

Abtastung

Question 11

Welche Aussage bezüglich der Stabilität eines PID-Reglers ist zutreffend?

Accepted Answer

Alle Antworten sind korrekt

Answer

Ein zu hoher P-Anteil kann zu Instabilität führen

Answer

Ein zu kleiner I-Anteil kann eine schnelle Regelabweichung bewirken

Answer

Ein zu großer D-Anteil kann zu Überschwingen führen

Question 12

Welche Aufgabe erfüllt das Differenzierglied im PID-Regler?

Accepted Answer

Verkürzung der Regelzeit

Answer

Verstärkung des Regelfehlers

Answer

Beseitigung der bleibenden Regelabweichung

Question 13

Der Proportionalanteil (Kp) in einem PID-Regler beeinflusst vorrangig:

Accepted Answer

die Reaktionsgeschwindigkeit auf Regelabweichungen

Answer

die Reduzierung der Überschwingweite

Answer

die Vermeidung bleibender Regelabweichungen

Answer

die Verbesserung der Stabilität des Regelkreises

Question 14

Welche Methode zur Optimierung der Parameter von PID-Reglern wird am häufigsten angewendet?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Methode

Answer

Gradientenverfahren

Answer

Stochastische Optimierung

Answer

Fuzzy-Logik-Verfahren

Question 15

Was bewirkt eine Erhöhung des Integralanteils (Ki) in einem PID-Regler?

Accepted Answer

Reduktion bleibender Regelabweichungen

Answer

Vergrößerung der Überschwingweite

Answer

Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Verschlechterung der Stabilität des Regelkreises

Question 16

Welche Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit eines PID-Reglers, Störungen effektiv auszugleichen?

Accepted Answer

Robustheit

Answer

Empfindlichkeit

Answer

Stabilität

Answer

Genauigkeit

Question 17

Die Hauptaufgabe des Differenzialanteils (Kd) in einem PID-Regler besteht darin:

Accepted Answer

Verbesserung des Einschwingverhaltens

Answer

Reduktion bleibender Regelabweichungen

Answer

Vergrößerung der Überschwingweite

Answer

Erhöhung der Stabilität des Regelkreises

Question 18

Welche der folgenden Aussagen zu PID-Reglern ist nicht korrekt?

Accepted Answer

PID-Regler sind eine universelle Lösung für alle Regelungsprobleme.

Answer

PID-Regler sind in der Regel lineare Regler.

Answer

PID-Regler eignen sich für Systeme mit zeitlichen Verzögerungen.

Answer

PID-Regler können bei falscher Parametereinstellung instabil werden.

Question 19

Beschreibe die Größe, welche die Differenz zwischen dem Soll- und Ist-Wert darstellt.

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Verstärkung

Question 20

Nenne das Einstellverfahren für PID-Regler, das die Totzeit des Regelkreises berücksichtigt.

Accepted Answer

Smith-Predictor

Answer

Ziegler-Nichols

Answer

Cohen-Coon

Answer

Lambda-Tuning

Question 21

Welche Aussage über die Verstärkung eines PID-Reglers ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie beeinflusst die Größe der Stellgröße.

Answer

Sie legt die Integrationszeit fest.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Stabilität des Reglers.

Question 22

Beschreibe den Begriff, der die Zeit angibt, die ein PID-Regler benötigt, um eine Regeldifferenz vollständig auszugleichen.

Accepted Answer

Regeldauer

Answer

Überschwingzeit

Answer

Einschwingzeit

Answer

Totzeit

Question 23

Nenne den Begriff, der die Fähigkeit eines PID-Reglers beschreibt, Störgrößen zu kompensieren.

Accepted Answer

Störgrößenempfindlichkeit

Answer

Empfindlichkeit

Answer

Stabilität

Answer

Regelgüte

Question 24

Welches Element ist KEIN Bestandteil eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Lastglied

Answer

Integralglied

Answer

Differenzialglied

Answer

Proportionalglied

Question 25

Welche Aufgabe hat das Proportionalglied in einem PID-Regler?

Accepted Answer

Fehler schnell zu korrigieren

Answer

Änderungen des Fehlers zu antizipieren

Answer

Fehler über die Zeit zu beseitigen

Answer

Überschießen zu verhindern

Question 26

Welcher Begriff beschreibt die Stabilität eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Überschwingverhalten

Answer

Einschwingzeit

Answer

Regeldifferenz

Answer

Anstiegszeit

Question 27

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines PI-Reglers im Vergleich zu einem PID-Regler?

Accepted Answer

Geringere Komplexität

Answer

Schnellere Reaktion

Answer

Kleinere Regeldifferenz

Answer

Verbesserte Stabilität

Question 28

Für welche Anwendung eignet sich ein PID-Regler?

Accepted Answer

Temperaturregelung

Answer

Logische Operationen

Answer

Datenübertragung

Question 29

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines digitalen PID-Reglers im Vergleich zu einem analogen PID-Regler?

Accepted Answer

Höhere Genauigkeit

Answer

Geringere Kosten

Answer

Leichtere Wartung

Answer

Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen

Question 30

Welches Element im Regelkreis ist für die Vergleichsoperation zwischen Soll- und Istwert zuständig?

Accepted Answer

Regler

Answer

Stellglied

Answer

Stellgröße

Answer

Sensormessglied

Question 31

Welche der folgenden Größen ist die Stellgröße in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die Größe, die das Stellglied beeinflusst

Answer

Die Größe, die vom Regler berechnet wird

Answer

Die Größe, die vom Sensormessglied erfasst wird

Answer

Die Größe, die die Störung verursacht

Question 32

Welches Einstellverfahren für PID-Regler konzentriert sich auf die Optimierung des Übergangsverhaltens?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Methode

Answer

MSR-Methode

Answer

Cohen-Coon-Methode

Answer

Aström-Hägglund-Methode

Question 33

Welche Aussage beschreibt korrekt die Funktion des Proportionalanteils (P) im PID-Regler?

Accepted Answer

Reduziert den stationären Regelfehler

Answer

Dämpft das Regelverhalten

Answer

Erhöht die Empfindlichkeit auf Störgrößen

Answer

Verbessert die Reaktionsgeschwindigkeit

Question 34

Welcher Begriff beschreibt die Zeit, die ein PID-Regler benötigt, um auf eine Störgröße zu reagieren?

Accepted Answer

Transportzeit

Answer

Einschwingzeit

Answer

Regelverstärkung

Answer

Regeldifferenz

Question 35

Was ist das primäre Ziel der PID-Regelung?

Accepted Answer

Minimierung des Regelfehlers

Answer

Verbesserung der Störunterdrückung

Answer

Optimierung der Regelgeschwindigkeit

Answer

Maximierung der Regelstabilität

Question 36

In welchem Bereich werden PID-Regler häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Industrielle Prozessregelung

Answer

Bildbearbeitung

Answer

Webdesign

Question 37

Welches Element ist entscheidend für die Optimierung der Leistung eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Einstellung der Reglerparameter

Answer

Messung der Störgrößen

Answer

Reduzierung der Verzögerungen im System

Answer

Wahl des Reglertyps

Question 38

Welche Aussage beschreibt korrekt die Rolle der Differenzgröße (D) im PID-Regler?

Accepted Answer

Beschleunigt das Regelverhalten

Answer

Dämpft das Regelverhalten

Answer

Reduziert den stationären Regelfehler

Answer

Kompensiert Totzeiten im System

Question 39

Welche Eigenschaft von PID-Reglern wird durch den Integralanteil (I) verbessert?

Accepted Answer

Regelgüte

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Störunterdrückung

Answer

Stabilität

Question 40

Welches der folgenden Verfahren ist eine Methode zur Einstellung von PID-Reglern?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Verfahren

Answer

Steuerungsverfahren

Answer

Reglerentwurfsverfahren

Question 41

Welche Komponente eines PID-Reglers trägt zur Stabilität des Regelkreises bei?

Accepted Answer

Integrator

Answer

Differenzialanteil

Answer

Sollwert

Answer

Proportionalanteil

Question 42

Was ist ein Vorteil der Kaskadenschaltung von PID-Reglern?

Accepted Answer

Verbesserte Störfestigkeit

Answer

Geringerer Regelaufwand

Answer

Geringere Regelabweichung

Answer

Höhere Regelgeschwindigkeit

Question 43

Welche Größe beeinflusst die Regelgeschwindigkeit eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Proportionalbeiwert

Answer

Integralbeiwert

Answer

Differenzialbeiwert

Answer

Sollwert

Question 44

Was ist das Ziel einer PID-Regelung?

Accepted Answer

Minimierung der Regelabweichung

Answer

Maximierung der Regelgeschwindigkeit

Answer

Erhöhung des Regelaufwands

Question 45

Welche Aussage über PID-Regler ist falsch?

Accepted Answer

Sie sind nur für lineare Systeme geeignet.

Answer

Sie können Parametervariationen ausgleichen.

Answer

Sie sind robust gegenüber Störungen.

Answer

Sie können zur Regelung von kontinuierlichen und diskreten Systemen verwendet werden.

Question 46

Wie beeinflusst eine Erhöhung des Proportionalbeiwerts das Einschwingverhalten eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Es wird verkürzt.

Answer

Es bleibt unverändert.

Answer

Es wird gedämpft.

Answer

Es wird verlängert.

Question 47

Welche Methode kann verwendet werden, um einen PI-Regler in einen PID-Regler umzuwandeln?

Accepted Answer

Parallelschaltung eines Differenziators

Answer

Parallelschaltung eines Proportionalfilters

Answer

Reihenschaltung eines Integrators

Answer

Reihenschaltung eines Differenzialfilters

Question 48

Was ist der Unterschied zwischen einer P-Regelung und einer PI-Regelung?

Accepted Answer

Die PI-Regelung hat eine kleinere stationäre Regelabweichung.

Answer

Die PI-Regelung ist robuster gegenüber Störungen.

Answer

Die P-Regelung hat eine höhere Regelgeschwindigkeit.

Question 49

In welcher Anwendung wird typischerweise ein PD-Regler eingesetzt?

Accepted Answer

Antriebsregelung

Answer

Füllstandsregelung

Answer

Temperaturregelung

Answer

Lageregelung

Question 50

Welcher Teil eines PID-Reglers reagiert auf die Änderungsrate des Fehlers?

Accepted Answer

Der D-Anteil (Differenzial)

Answer

Der I-Anteil (Integral)

Answer

Alle Anteile reagieren gleichermaßen

Answer

Der P-Anteil (Proportional)

Question 51

Ein PID-Regler soll die Temperatur eines Ofens konstant halten. Die Temperatur schwankt jedoch stark und es dauert lange, bis der Sollwert erreicht wird. Welche Maßnahme ist am wahrscheinlichsten erforderlich?

Accepted Answer

Erhöhung des I-Anteils

Answer

Verringerung des P-Anteils

Answer

Deaktivierung des I-Anteils

Answer

Erhöhung des D-Anteils

Question 52

Welche Aussage über den P-Anteil eines PID-Reglers ist korrekt?

Accepted Answer

Er erzeugt eine Stellgröße proportional zum aktuellen Fehler.

Answer

Er kompensiert bleibende Regelabweichungen.

Answer

Er reagiert auf die Änderungsgeschwindigkeit des Fehlers.

Question 53

Ein zu hoher D-Anteil im PID-Regler kann zu welchem Problem führen?

Accepted Answer

Instabilität und Oszillationen im Regelkreis

Answer

Verzögerte Reaktion auf Störungen

Answer

Bleibende Regelabweichungen

Answer

Langsame Reaktionszeiten des Systems

Question 54

Welches Verfahren eignet sich zur experimentellen Bestimmung der PID-Parameter?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Verfahren

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Nyquist-Kriterium

Question 55

Was ist die Aufgabe eines Reglers in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Den Istwert an den Sollwert annähern

Answer

Die Regelstrecke zu beeinflussen

Answer

Die Regeldifferenz zu ignorieren

Answer

Den Sollwert zu messen

Question 56

Was versteht man unter einem Regelkreis?

Accepted Answer

Ein geschlossener Wirkungskreis aus Regelstrecke, Messeinrichtung und Regler

Answer

Eine Methode zur Einstellung von PID-Parametern

Answer

Ein offener Wirkungskreis zur Steuerung eines Prozesses

Question 57

Ein PID-Regler zeigt ein starkes Überschwingen im Regelverhalten. Welche Maßnahme ist am wahrscheinlichsten zur Verbesserung geeignet?

Accepted Answer

Verringerung des P-Anteils oder Erhöhung des D-Anteils

Answer

Erhöhung des I-Anteils

Answer

Verringerung des D-Anteils

Question 58

In welchem Bereich findet die Anwendung von PID-Reglern statt?

Accepted Answer

Prozessautomatisierung, Robotik, Fahrzeugtechnik

Answer

Kunstgeschichte, Philosophie, Musiktheorie

Answer

Webdesign, Softwareentwicklung, Datenbankverwaltung

Answer

Marketing, Kommunikation, Öffentlichkeitsarbeit

Question 59

Was ist ein Vorteil der Verwendung eines PID-Reglers im Vergleich zu einem einfachen Zweipunktregler?

Accepted Answer

Präzisere Regelung und geringere bleibende Regelabweichungen

Answer

Geringerer Rechenaufwand und einfachere Implementierung

Answer

Geringerer Energieverbrauch und höhere Effizienz

Question 60

Welches der folgenden Integrale ist das Integral zweiter Ordnung?

Accepted Answer

∫∫f(x,y)dx dy

Answer

∫f'(x)dx

Answer

∫f(x)dx

Answer

∫f''(x)dx

Question 61

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die Ableitung einer Funktion nach einer Variablen?

Accepted Answer

Partielle Ableitung

Answer

Implizite Ableitung

Answer

Gewöhnliche Ableitung

Answer

Totale Ableitung

Question 62

Welche der folgenden Funktionen ist eine Stammfunktion von f(x) = sin(x)?

Accepted Answer

-cos(x) + C

Answer

x*sin(x) + C

Answer

sin(x)/x + C

Answer

cos(x) + C

Question 63

Welcher der folgenden Integrale ist das uneigentliche Integral?

Accepted Answer

∫[0,∞) f(x)dx

Answer

∫[a,b] f(x)dx

Answer

∫[-∞,∞) f(x)dx

Answer

∫f(x)dx

Question 64

Welcher der folgenden Schritte ist bei der partiellen Integration erforderlich?

Accepted Answer

u = f(x), dv = g'(x)dx

Answer

u = f'(x), dv = g(x)dx

Answer

u = g(x), dv = f'(x)dx

Answer

u = f(x), dv = g(x)dx