Zeitbereichsanalyse in der Regelungstechnik: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Was beschreibt die Impulsantwort eines LTI Systems?

Accepted Answer

Die Systemreaktion auf eine Dirac-Delta-Funktion.

Answer

Den Verlauf des Ausgangssignals für eine beliebige Eingangsfunktion.

Answer

Die Stabilitätseigenschaften des Systems.

Answer

Die Übertragungsfunktion des Systems.

Question 2

Was ist das Einschwingverhalten eines LTI Systems?

Accepted Answer

Das Verhalten des Systems unmittelbar nach dem Auftreten einer Störung.

Answer

Der stationäre Zustand des Systems.

Answer

Die Zeit, die das System benötigt, um seinen Endwert zu erreichen.

Answer

Die maximale Amplitude der Sprungantwort.

Question 3

Welche Aussage über das Einschwingverhalten eines Systems mit einem komplexen Polpaar ist korrekt?

Accepted Answer

Es zeigt eine gedämpfte Schwingung.

Answer

Es zeigt eine ungedämpfte Schwingung.

Answer

Es ist aperiodisch.

Answer

Es ist oszillierend mit konstanter Amplitude.

Question 4

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem System erster und zweiter Ordnung?

Accepted Answer

Ein System zweiter Ordnung hat eine Sprungantwort mit einer doppelt exponentiellen Form.

Answer

Ein System erster Ordnung hat eine Sprungantwort mit einer einfach exponentiellen Form.

Answer

Ein System erster Ordnung hat immer einen positiven Pol.

Answer

Ein System zweiter Ordnung hat immer einen negativen Pol.

Question 5

Was beschreibt die Übertragungsfunktion eines LTI Systems?

Accepted Answer

Die mathematische Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal im Frequenzbereich.

Answer

Die zeitliche Abfolge von Eingangs- und Ausgangssignal.

Answer

Die Stabilitätseigenschaften des Systems.

Answer

Das Einschwingverhalten des Systems.

Question 6

Was beschreibt die Sprungantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Reaktion des Regelkreises auf eine sprungförmige Änderung der Eingangsgröße

Answer

Die Reaktion des Regelkreises auf eine impulsförmige Änderung der Eingangsgröße

Answer

Die Stabilität des Regelkreises bei einer sprungförmigen Änderung der Eingangsgröße

Answer

Das Einschwingverhalten des Regelkreises nach einer sprungförmigen Änderung der Eingangsgröße

Question 7

Welche Größe ist für das Einschwingverhalten eines Regelkreises irrelevant?

Accepted Answer

Sprunghöhe

Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Eigenfrequenz

Answer

Anstiegszeit

Question 8

Was versteht man unter dem Einschwingverhalten eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Dauer, bis der Regelkreis nach einer Störung wieder in den stationären Zustand gelangt.

Answer

Den maximalen Wert der Ausgangsgröße nach einer Störung.

Answer

Den Grad der Dämpfung im Regelkreis.

Answer

Die Frequenz der Ausgangsgröße nach einer Störung.

Question 9

Wie kann das Einschwingverhalten eines Regelkreises verbessert werden?

Accepted Answer

Erhöhung des Dämpfungsgrades

Answer

Verringerung der Eigenfrequenz

Answer

Erhöhung der Verstärkung

Answer

Vergrößerung der Transportverzögerung

Question 10

Welche Methoden können zur Bestimmung der Sprungantwort eines Regelkreises eingesetzt werden?

Accepted Answer

Alle genannten Methoden

Answer

Numerische Simulation

Answer

Messung am realen System

Answer

Berechnung aus der Übertragungsfunktion

Question 11

Welcher Parameter der Übertragungsfunktion beeinflusst die Stabilität des Regelkreises?

Accepted Answer

Pole

Answer

Nullstellen

Answer

Verstärkungsfaktor

Answer

Zeitkonstante

Question 12

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem stabilen und einem instabilen Regelkreis?

Accepted Answer

Ein stabiler Regelkreis kehrt nach einer Störung in den stationären Zustand zurück, ein instabiler Regelkreis nicht.

Answer

Ein stabiler Regelkreis weist eine begrenzte Ausgangsgröße auf, ein instabiler Regelkreis eine unbegrenzte Ausgangsgröße.

Answer

Ein stabiler Regelkreis hat eine positive Verstärkung, ein instabiler Regelkreis eine negative Verstärkung.

Answer

Ein stabiler Regelkreis hat eine hohe Eigenfrequenz, ein instabiler Regelkreis eine niedrige Eigenfrequenz.

Question 13

Das Einschwingverhalten eines Regelkreises umfasst:

Accepted Answer

das Verhalten des Ausgangssignals während der Einschwingphase

Answer

das Verhalten des Ausgangssignals im stationären Zustand

Answer

das Verhalten des Ausgangssignals nach einer sprungförmigen Änderung der Störgröße

Answer

das Verhalten des Ausgangssignals nach einer sprungförmigen Änderung der Führungsgröße

Question 14

Die Impulsantwort eines Regelkreises ist:

Accepted Answer

das Ausgangssignal nach einer impulsförmigen Änderung der Störgröße

Answer

das Ausgangssignal nach einer impulsförmigen Änderung der Führungsgröße

Answer

die Übertragungsfunktion des Regelkreises im Zeitbereich

Answer

die Sprungantwort des Regelkreises im Zeitbereich

Question 15

Die Übertragungsfunktion eines Regelkreises beschreibt:

Accepted Answer

das dynamische Verhalten des Regelkreises im Frequenzbereich

Answer

das dynamische Verhalten des Regelkreises im Zeitbereich

Answer

das statische Verhalten des Regelkreises

Answer

das Einschwingverhalten des Regelkreises

Question 16

Ein linearer Regelkreis ist ein Regelkreis, dessen:

Accepted Answer

Übertragungsfunktion eine lineare Funktion ist

Answer

Ausgangssignal proportional zur Führungsgröße ist

Answer

Störgrößen konstant sind

Answer

Regelstrecke nichtlinear ist

Question 17

Der Unterschied zwischen einem PI-Regler und einem PID-Regler besteht darin, dass:

Accepted Answer

ein PID-Regler eine integrierende und eine differenzierende Wirkung hat, ein PI-Regler nur eine integrierende Wirkung hat

Answer

ein PI-Regler eine integrierende Wirkung hat, ein PID-Regler eine differenzierende Wirkung hat

Answer

ein PI-Regler eine differenzierende Wirkung hat, ein PID-Regler eine integrierende und eine differenzierende Wirkung hat

Answer

ein PI-Regler und ein PID-Regler keine unterschiedlichen Wirkungen haben

Question 18

Was kennzeichnet die Impulsantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Reaktion auf einen sehr kurzen Impuls

Answer

Reaktion auf eine exponentielle Funktion

Answer

Reaktion auf eine Sprungfunktion

Answer

Reaktion auf eine sinusförmige Schwingung

Question 19

Welches Stabilitätskriterium besagt, dass alle Pole des Übertragungswegs in der linken Halbebene der komplexen Ebene liegen müssen?

Accepted Answer

Hurwitz-Kriterium

Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Routh-Kriterium

Answer

Bode-Kriterium

Question 20

Wie definiert sich die Zeitkonstante eines PT1-Gliedes?

Accepted Answer

Quotient aus Kapazität und Widerstand

Answer

Differenz aus Kapazität und Widerstand

Answer

Summe aus Kapazität und Widerstand

Answer

Produkt aus Kapazität und Widerstand

Question 21

Welcher Übertragungsweg beschreibt ein differentielles Verhalten?

Accepted Answer

s

Answer

e^(-s)

Answer

1/(s+1)

Answer

1/s

Question 22

Welche Aussage zur Zeitbereichsanalyse ist zutreffend?

Accepted Answer

Ermöglicht die Beurteilung der transienten und dynamischen Eigenschaften von Regelkreisen

Answer

Ist weniger genau als die Frequenzbereichsanalyse

Answer

Kann nur für lineare Regelkreise angewendet werden

Question 23

Was beschreibt der Frequenzgang eines Regelkreises?

Accepted Answer

Amplituden- und Phasenverschiebung des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Eingangsfrequenz

Answer

Zeitliche Entwicklung des Ausgangssignals bei einer Sprungfunktion

Answer

Stabilitätsgrenzen des Regelkreises

Question 24

Welche Aussage beschreibt die Bedeutung der Sprungantwort für die Regelungstechnik?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die Bestimmung der Zeitkonstante und Dämpfung des Systems.

Answer

Sie gibt Aufschluss über die Störfestigkeit des Systems.

Answer

Sie ist für den Entwurf von Filtern verwendbar.

Question 25

Welcher Vorteil der Zeitbereichsanalyse gegenüber der Frequenzbereichsanalyse besteht?

Accepted Answer

Sie liefert Informationen über das transiente Systemverhalten.

Answer

Sie benötigt weniger Messdaten.

Answer

Sie ist leichter durchführbar.

Question 26

Welche Aussage zur Einschwingzeit ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die Zeit an, die das System benötigt, um einen bestimmten Prozentsatz des Endwerts zu erreichen.

Answer

Sie ist unabhängig von der Sprunghöhe.

Question 27

Welche Aussage zur Sprungantwort eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die zeitliche Reaktion des Ausgangssignals auf eine plötzliche Änderung des Eingangssignals.

Answer

Sie repräsentiert die Reaktion des Eingangssignals auf eine sprungartige Änderung des Ausgangssignals.

Answer

Sie gibt die Zeit an, die das System benötigt, um einen neuen Gleichgewichtszustand zu erreichen.

Question 28

Was versteht man unter der Polstellenanalyse?

Accepted Answer

Eine Stabilitätsanalysemethode, die auf der Lage der Pole im komplexen Frequenzbereich basiert.

Answer

Eine Methode zur Bestimmung des Einschwingverhaltens von Regelkreisen

Question 29

Was beschreibt das Überschwingen eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die maximale Abweichung des Ausgangssignals vom Sollwert nach einer Eingangsänderung

Answer

Die Zeit, die das System benötigt, um einen neuen Gleichgewichtszustand zu erreichen

Answer

Die Differenz zwischen dem Ausgangs- und Sollwert im eingeschwungenen Zustand

Question 30

Wie berechnet man die Impulsantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Durch Faltung der Sprungantwort mit der Eingangsimpulsfunktion

Answer

Durch Integration der Sprungantwort

Answer

Durch Differenzierung der Sprungantwort

Question 31

Was versteht man unter der Grenzfrequenz eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Amplitudenübertragungsfunktion den Wert 1 erreicht.

Answer

Die Frequenz, bei der die Phasenverschiebung des Regelkreises 90° beträgt

Answer

Die Frequenz, bei der der Regelkreis instabil wird

Question 32

Welches Ziel verfolgt die Zeitbereichsanalyse?

Accepted Answer

Beurteilung des Regelverhaltens im Zeitbereich

Answer

Optimierung der Regelparameter

Answer

Bestimmung der Polstellen des Regelkreises

Question 33

Welche Aussage zum Zeitbereichsverhalten eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Das Zeitbereichsverhalten kann durch Sprungantwort, Impulsantwort und Polstellenanalyse untersucht werden.

Answer

Das Zeitbereichsverhalten ist unabhängig von den Regelparametern

Question 34

Was versteht man unter dem Einschwingvorgang eines Regelkreises?

Accepted Answer

Der Prozess, bei dem das System nach einer Eingangsänderung seinen neuen Gleichgewichtszustand erreicht

Answer

Der Prozess, bei dem das System seinen instabilen Zustand erreicht

Question 35

Welche Aussage zur Impulsantwort eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Reaktion des Ausgangssignals auf einen sehr kurzen Eingangsimpuls.

Answer

Sie beschreibt die Reaktion des Eingangssignals auf einen sehr kurzen Ausgangsimpuls.

Answer

Sie gibt die Zeit an, die das System benötigt, um auf einen Eingangsimpuls zu reagieren.

Question 36

Was ist die Impulsantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Reaktion des Systems auf eine Dirac-Delta-Einheitsimpuls am Eingang.

Answer

Die Reaktion des Systems auf eine Sinusfunktion am Eingang.

Answer

Die Reaktion des Systems auf eine Sprungfunktion am Eingang.

Question 37

Welches Stabilitätskriterium besagt, dass ein System mit einem positiven Phasenrand stabil ist?

Accepted Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Routh-Hurwitz-Kriterium

Answer

Hurwitz-Kriterium

Answer

Bode-Diagramm

Question 38

Was versteht man unter dem Einschwingverhalten eines Regelkreises?

Accepted Answer

Das Verhalten der Ausgangsvariabel nach einer Störung, bis sie sich auf ihren Sollwert eingependelt hat, einschließlich Überschwingern und ggf. Schwingungen.

Answer

Das Verhalten der Ausgangsvariabel im stationären Zustand.

Question 39

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die Fähigkeit eines Regelkreises, Störeinflüsse abzuschwächen?

Accepted Answer

Störgrößenminderung

Answer

Regelgenauigkeit

Answer

Schnelligkeit

Answer

Stabilität

Question 40

Was ist das Ziel der Zeitbereichsanalyse eines Regelkreises?

Accepted Answer

Das Verhalten des Regelkreises im Zeitbereich zu untersuchen und das Einschwingverhalten zu bewerten.

Answer

Die Übertragungsfunktion des Regelkreises zu bestimmen.

Answer

Den Frequenzgang des Regelkreises zu analysieren.

Question 41

Welche der folgenden Angaben ist keine Ausprägung der Sprungantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Zeitkonstante

Answer

Anstiegszeit

Answer

Überschwingweite

Answer

Amplitude

Question 42

Was ist der Unterschied zwischen einem dynamischen und einem statischen Regelkreis?

Accepted Answer

Dynamische Regelkreise berücksichtigen die Zeitabhängigkeit des Systems, während statische Regelkreise dies nicht tun.

Answer

Dynamische Regelkreise sind komplexer als statische Regelkreise.

Question 43

Was ist die Bedeutung der Überschwingweite bei einem Regelkreis?

Accepted Answer

Sie gibt den maximalen Überschuss des Ausgangssignals über den Sollwert an.

Answer

Sie beeinflusst die Stabilität des Regelkreises.

Answer

Sie bestimmt die Reaktionszeit des Regelkreises auf Änderungen.

Question 44

Welche Zeitkonstante bestimmt die Zeit, die ein Regelkreis benötigt, um 98 % seines Endwerts zu erreichen?

Accepted Answer

5-fache Zeitkonstante

Answer

2-fache Zeitkonstante

Answer

0,5-fache Zeitkonstante

Question 45

Was ist das Ziel der Impulsantwort eines Regelkreises?

Accepted Answer

Übertragungsverhalten im Zeitbereich zu ermitteln

Answer

Einschwingverhalten zu analysieren

Answer

Stabilität des Regelkreises zu prüfen