Regelungstechnik in der Luft- und Raumfahrt: Online-Quiz für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Welcher Reglertyp ist für die Regelung eines Flugzeugs mit schnellen Reaktionszeiten am besten geeignet?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Question 2

Welche Messgröße wird üblicherweise zur Regelung der Höhe eines Satelliten verwendet?

Accepted Answer

Entfernung zur Erde

Answer

Beschleunigung

Answer

Geschwindigkeit

Question 3

Welche Art von Regelungssystem wird eingesetzt, um die Stabilität einer Rakete während des Starts zu gewährleisten?

Accepted Answer

Geschlossenkreisregelung

Answer

Offenkreisregelung

Answer

Kompensationsregelung

Question 4

Welcher Parameter ist entscheidend für die Stabilität eines Regelungssystems in der Luft- und Raumfahrt?

Accepted Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Verstärkung

Answer

Integrationszeit

Question 5

Welche Methode wird zur Kompensation von Verzögerungen in Regelungssystemen in der Luft- und Raumfahrt verwendet?

Accepted Answer

Vorsteuerung

Answer

Störungsunterdrückung

Answer

Adaptive Regelung

Question 6

Welche Vorteile bieten fortschrittliche Regelalgorithmen wie adaptive und nichtlineare Verfahren in der Luft- und Raumfahrt? Erläutere ihre Eignung für verschiedene Anwendungen.

Accepted Answer

Adaptive Regelung eignet sich für Systeme mit schwankenden Parametern, während nichtlineare Regelung für Systeme mit komplexen, nichtlinearen Dynamiken geeignet ist.

Answer

Nichtlineare Regelung ist immer besser als adaptive Regelung, da sie komplexere Dynamiken bewältigen kann.

Answer

Adaptive Regelung wird in der Luft- und Raumfahrt nicht häufig eingesetzt, da sie zu komplex ist.

Answer

Nichtlineare Regelalgorithmen sind nicht für die Luft- und Raumfahrt geeignet, da sie zu instabil sind.

Question 7

Erläutere die wesentlichen Unterschiede in der Regelungstechnik zwischen Flugzeugen und terrestrischen Fahrzeugen.

Accepted Answer

Die Steuerung von Flugzeugen erfolgt über aerodynamische Kräfte, während bei terrestrischen Fahrzeugen Reibungskräfte genutzt werden.

Accepted Answer

Flugzeuge sind wesentlich schneller als terrestrische Fahrzeuge.

Answer

Die Umgebungsbedingungen spielen bei Flugzeugen eine geringere Rolle als bei terrestrischen Fahrzeugen.

Answer

Flugzeuge haben eine viel geringere Masse als terrestrische Fahrzeuge.

Question 8

Beschreibe die Funktion von Sensoren und Aktuatoren in der Raketenregelung und ihre Bedeutung für die Stabilität und Manövrierbarkeit der Rakete.

Accepted Answer

Sensoren erfassen den Raketenstatus und leiten die Daten an Aktuatoren weiter, die Anpassungen vornehmen, um Stabilität und Manövrierbarkeit zu gewährleisten.

Answer

Sensoren und Aktuatoren vereinfachen das Regelsystem.

Answer

Sensoren und Aktuatoren erhöhen die Kosten des Regelsystems.

Answer

Sensoren und Aktuatoren haben keinen Einfluss auf Stabilität oder Manövrierbarkeit.

Question 9

Welche Größe ist in einem Flugzeug NICHT steuerbar?

Accepted Answer

Triebwerkschub

Answer

Rollwinkel

Answer

Gierwinkel

Answer

Nickwinkel

Question 10

Welcher Reglertyp ist für die Lageregelung eines Satelliten am geeignetsten?

Accepted Answer

Zustandsregler

Answer

PI-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Question 11

Welcher Sensor misst die Winkelbeschleunigung eines Flugzeugs?

Accepted Answer

Gyroskop

Answer

Neigungsmesser

Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Drehgeber

Question 12

Welche Größe ist KEINE Zustandsgröße eines Flugzeugs?

Accepted Answer

Kraftstoffmenge

Answer

Position

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Beschleunigung

Question 13

Welches Steuerorgan wird zur Veränderung der Rollbewegung eines Flugzeugs verwendet?

Accepted Answer

Querruder

Answer

Ruder

Answer

Höhenruder

Answer

Seitenruder

Question 14

Welche Regelungsart findet häufig Anwendung bei der Regelung der Flughöhe eines Satelliten?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

Zustandsregelung

Answer

Bang-Bang-Regelung

Question 15

Welche Eigenschaft ist unerlässlich für die Stabilität eines Regelungssystems in der Luft- und Raumfahrt?

Accepted Answer

Negative Rückkopplung

Answer

Positive Verstärkung

Answer

Integratorwirkung

Answer

Verzögerungszeit

Question 16

Welches Verfahren dient zur Simulation von Flugzeugen und Raketen?

Accepted Answer

Computational Fluid Dynamics (CFD)

Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Finite-Elemente-Methode

Answer

Systemidentifikation

Question 17

Welcher Aspekt ist bei der Regelung von Luft- und Raumfahrtsystemen von herausragender Bedeutung?

Accepted Answer

Zuverlässigkeit

Answer

Genauigkeit

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kosten

Question 18

Wie wirken sich Verstärkung, Dämpfung und Zeitkonstante auf das dynamische Verhalten von Regelungssystemen aus?

Accepted Answer

Sie beeinflussen die Stabilität und das Ansprechverhalten des Systems.

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf das System.

Answer

Sie bestimmen nur die Verstärkung des Systems.

Answer

Sie beeinflussen nur die Reaktionszeit des Systems.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die grundlegende Aufgabe eines Reglers in der Luft- und Raumfahrt am treffendsten?

Accepted Answer

Stabilisierung und Steuerung von Flugzeugen, Raketen und Satelliten

Answer

Optimierung des Kraftstoffverbrauchs durch effiziente Anpassung der Leistung

Answer

Reduzierung der Reisezeit durch Beschleunigung der Flugzeuge

Answer

Bereitstellung von Echtzeitinformationen für die Piloten und Bodenkontrolle

Question 20

Welcher Sensor wird bei Raketen üblicherweise zur Messung ihrer Geschwindigkeit verwendet?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser (misst Änderungsrate der Geschwindigkeit)

Answer

Gyroskop (misst Drehraten)

Answer

Barometer (misst Luftdruck)

Answer

GPS-Empfänger (verwendet Satelliten zur Positionsbestimmung)

Question 21

Was ist die Hauptfunktion des Kalman-Filters in der Luft- und Raumfahrt?

Accepted Answer

Schätzung von Fahrzeugzuständen (z. B. Position, Geschwindigkeit) aus sensorischen Messungen

Answer

Vorhersage von Flugbahnen auf der Grundlage von aktuellen Daten und Modellen

Answer

Entwurf von Reglern durch Optimierung von Parametern

Answer

Analyse von Sensorsignalen zur Identifizierung von Fehlern und Anomalien

Question 22

Was bedeutet der Begriff "Fly-by-Wire" in der modernen Luftfahrt?

Accepted Answer

Steuerung des Flugzeugs durch elektronische Signale statt mechanischer Verbindungen

Answer

Manuelle Steuerung des Flugzeugs durch den Piloten ohne elektronische Unterstützung

Answer

Vollautonomer Flug des Flugzeugs ohne menschliches Eingreifen

Answer

Erhöhte Sicherheit durch den Einsatz redundanter Systeme

Question 23

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine besondere Herausforderung bei der Regelung von Luft- und Raumfahrtsystemen?

Accepted Answer

Die Reaktionszeiten müssen sehr kurz sein.

Answer

Die Modelle sind immer linear.

Answer

Alle Informationen zum Systemzustand sind immer verfügbar.

Answer

Externe Störungen sind irrelevant.

Question 24

Welche Art von Regler wird häufig zur Lageregelung von Satelliten verwendet?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

Modellprädiktiver Regler

Answer

Nichtlinearer Regler

Answer

Fuzzy-Logik-Regler

Question 25

Welche Komponente eines Flugsteuerungssystems erfasst die Flugzeuglage?

Accepted Answer

Inertiale Messeinheit (IMU)

Answer

Geschwindigkeitssensoren

Answer

GPS-Empfänger

Answer

Höhenmesser

Question 26

Welche Komponente eines Satellitensystems ist für die Aufrechterhaltung der Ausrichtung des Satelliten im Weltraum verantwortlich?

Accepted Answer

Reaktionsräder

Answer

Triebwerke

Answer

Solarzellen

Question 27

Welche Art von Regelungssystem wird bei der Steuerung von Flugzeugen mit Fly-by-Wire-Technologie eingesetzt?

Accepted Answer

Digitale Regelung

Answer

Pneumatische Regelung

Answer

Analoge Regelung

Answer

Hydraulische Regelung

Question 28

Welche Art von Sensor wird zur Messung der Winkelgeschwindigkeit von Flugzeugen verwendet?

Accepted Answer

Kreiselsensor (Gyroskop)

Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 29

Was ist die primäre Funktion eines Lagereglers in Satelliten?

Accepted Answer

Stabilisierung der Ausrichtung des Satelliten

Answer

Anpassung der Umlaufbahn des Satelliten

Answer

Erzeugung elektrischer Energie für den Satelliten

Answer

Kontrolle der Temperatur des Satelliten

Question 30

Welche Steuerfläche wird in Flugzeugen primär zur Steuerung der Rollbewegung eingesetzt?

Accepted Answer

Querruder

Answer

Höhenruder

Answer

Triebwerksklappen

Answer

Seitenruder

Question 31

Welche Übertragungsfunktion repräsentiert einen integrierenden Regler?

Accepted Answer

1/s

Answer

s

Answer

1/s^2

Answer

s^2

Question 32

Was ist der Hauptzweck eines Kalman-Filters?

Accepted Answer

Schätzung des Systemzustands aus verrauschten Messungen

Answer

Optimierung der Reglerparameter

Answer

Reduzierung des Störpegeleinflusses

Question 33

Welche Sensoren werden typischerweise zur Messung der Beschleunigung von Raketen verwendet?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Inklinometer

Answer

Geschwindigkeitssensoren

Answer

Gyroskope

Question 34

Welcher Vorteil ist mit der Verwendung adaptiver Regler in der Luft- und Raumfahrt verbunden?

Accepted Answer

Fähigkeit zur Anpassung an sich ändernde Systemparameter

Answer

Einfache Implementierung

Answer

Eliminierung der Notwendigkeit einer Rückkopplung

Question 35

Welches der folgenden Modelle wird häufig zur Simulation des Flugverhaltens von Flugzeugen eingesetzt?

Accepted Answer

6-DOF-Modell

Answer

8-DOF-Modell

Answer

2-DOF-Modell

Answer

4-DOF-Modell

Question 36

Welche der folgenden Technologien spielt eine zentrale Rolle in der autonomen Navigation von Flugzeugen?

Accepted Answer

Künstliche Intelligenz (KI)

Answer

Cloud Computing

Answer

Internet der Dinge (IoT)

Answer

Blockchain

Question 37

Welche Reglerbauart findet in der Raketenregelung am häufigsten Anwendung?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

Fuzzy-Regler

Answer

Zweipunktregler

Answer

Modellprädiktiver Regler

Question 38

Welcher Regelungsalgorithmus trägt zur Optimierung des Kraftstoffverbrauchs von Raketen bei?

Accepted Answer

Model Predictive Control (MPC)

Answer

Robust Control

Answer

Fuzzy Logic Control

Answer

Proportional-Integral-Derivative (PID) Control

Question 39

Welche Art von Systemanalyse wird verwendet, um die Stabilität eines Satelliten zu untersuchen?

Accepted Answer

Modalanalyse

Answer

Störgrößenanalyse

Answer

Sensitivitätsanalyse

Answer

Optimierungsanalyse

Question 40

Welches der folgenden Verfahren wird zur Regelung der Längsbewegung eines Flugzeugs üblicherweise verwendet?

Accepted Answer

Höhenleitwerk

Answer

Seitenleitwerk

Answer

Landeklappen

Answer

Querruder

Question 41

Was ist die Hauptaufgabe eines Autopiloten in der Luftfahrt?

Accepted Answer

Stabilisierung und Steuerung des Flugzeugs ohne andauernde menschliche Eingriffe

Answer

Überwachung der Systemparameter

Answer

Ausführung von Manövern auf Befehl

Question 42

Welche primäre Funktion erfüllt ein Trägheitsnavigationssystem (INS) in einem Satelliten?

Accepted Answer

Bestimmung von Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit

Answer

Steuerung von Triebwerken

Answer

Kommunikation mit Bodenstationen

Question 43

Welches der folgenden Kriterien hat bei der Auslegung eines Regelungssystems für ein Flugzeug höchste Priorität?

Accepted Answer

Stabilität, Präzision und Reaktionszeit

Answer

Wartungsfreundlichkeit, Benutzerfreundlichkeit und Ästhetik

Answer

Kosten, Gewicht und Zuverlässigkeit

Answer

Skalierbarkeit, Modularität und Wiederverwendbarkeit

Question 44

Welche Art von Sensoren wird in Luft- und Raumfahrtanwendungen häufig zur Messung von Winkeln eingesetzt?

Accepted Answer

Inertialplattformen

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Beschleunigungsmesser

Question 45

Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelungssystem in der Luftfahrt?

Accepted Answer

Ein geschlossenes System verwendet eine Rückkopplung, um die Ausgabe zu überwachen und die Steuerung anzupassen.

Answer

Ein offenes System ist stabiler als ein geschlossenes System.

Question 46

Was ist der Zweck der nichtlinearen Modellierung in der Regelungstechnik für Luft- und Raumfahrt?

Accepted Answer

Genaue Abbildung des komplexen Verhaltens von Flugzeugen und Raumfahrzeugen

Answer

Vereinfachung der Modellierung und Analyse

Answer

Reduzierung der Rechenkosten

Question 47

Was ist das zentrale Merkmal eines Kalman-Filters?

Accepted Answer

Optimale Schätzung des Systemzustands bei verrauschten Messwerten

Answer

Hohe Regelgenauigkeit

Answer

Stabile Regelung instabiler Systeme

Question 48

Welche Eigenschaft muss bei der Auslegung eines Reglers für ein Flugzeug besonders berücksichtigt werden?

Accepted Answer

Beharrungsfähigkeit (Störgrößenunempfindlichkeit)

Answer

Störgrößenempfindlichkeit

Answer

Regelgeschwindigkeit

Answer

Messrauschen

Question 49

Was ist die Hauptaufgabe eines Autopiloten in einem Flugzeug?

Accepted Answer

Automatische Stabilisierung und Bahnsteuerung

Answer

Motorausfallschutz

Answer

Wettervorhersage

Answer

Navigation und Flugplanung

Question 50

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

Accepted Answer

Rückführung des Ausgangssignals in den geschlossenen Kreis

Answer

Stabilitätsverhalten

Answer

Art des Controllers

Answer

Größe der Störgrößen

Question 51

Welcher Sensor wird häufig zur Lageregelung von Raketen eingesetzt?

Accepted Answer

Inertiales Navigationssystem (INS)

Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Radarhöhenmesser

Answer

GPS-Empfänger

Question 52

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen der Regelungstechnik in der Luft- und Raumfahrt im Vergleich zu anderen Industriezweigen?

Accepted Answer

Hoher Stellenwert der Zuverlässigkeit

Answer

Langsame Dynamik

Answer

Niedrige Anforderungen an die Präzision

Answer

Geringe Störgrößen

Question 53

Welche Elemente umfasst ein Trägheitsnavigationssystem?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser und Gyroskope

Answer

Magnetometer und Kompass

Answer

Radar und Sonar

Answer

GPS und GLONASS

Question 54

Welcher Algorithmus dient zur Optimierung der Flugbahn einer Rakete?

Accepted Answer

Guidance Law

Answer

Kalman-Filter

Answer

Zustandsraummodell

Answer

Particle Filter

Question 55

Welcher Sensor misst die Winkelgeschwindigkeit eines Flugzeugs?

Accepted Answer

Drehratensensor

Answer

Höhenmesser

Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

GPS-Empfänger

Question 56

Welcher Kommunikationsstandard wird für die Datenübertragung zwischen Satelliten verwendet?

Accepted Answer

SpaceWire

Answer

Bluetooth

Answer

USB

Answer

Ethernet

Question 57

Welches System steuert die Ausrichtung eines Satelliten?

Accepted Answer

Lageregelungssystem

Answer

Kommunikationssystem

Answer

Bodenstation

Answer

Antriebssystem

Question 58

Welche Steuerfläche ermöglicht die Rollsteuerung eines Flugzeugs?

Accepted Answer

Querruder

Answer

Höhenruder

Answer

Störklappen

Answer

Seitenruder

Question 59

Welche Größe ist in der Flugdynamik kein Freiheitsgrad?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Rollwinkel

Answer

Nickwinkel

Answer

Gierwinkel

Question 60

Welches Antriebsprinzip liegt Ionentriebwerken zugrunde?

Accepted Answer

Elektrostatischer Schub

Answer

Luftstrahl

Answer

Chemische Verbrennung

Answer

Kernfusion

Question 61

Was ist das Ziel der orbitalen Umlaufregelung?

Accepted Answer

Kontrolle von Haltung und Position eines Satelliten im Orbit

Answer

Den Satelliten in den Orbit zu bringen

Answer

Die Lebensdauer des Satelliten zu verlängern

Question 62

Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt ein Stabilitätsaugmentationssystem (SAS) am besten?

Accepted Answer

Verbessert die Flugstabilität durch automatische Steuerkorrekturen

Answer

Reduziert den Kraftstoffverbrauch

Answer

Erhöht die aerodynamische Effizienz

Question 63

Welcher Sensortyp wird zur Beschleunigungsmessung in der Raketennavigation eingesetzt?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Kompass

Answer

Höhenmesser

Answer

Gyroskop

Question 64

Welcher Algorithmus wird in der Schätztheorie häufig zur Zustandsschätzung in dynamischen Systemen eingesetzt?

Accepted Answer

Kalman-Filter

Answer

Partikelfilter

Answer

Neuronale Netze

Answer

Fuzzy-Logik