Regelstrecken und Regelkreise: Online-Quiz für Regelungstechnik-Studenten

Question 1

Welche grafische Darstellung zeigt den Frequenzgang eines Regelkreises, also die Amplituden- und Phasenverschiebung in Abhängigkeit von der Frequenz?

Accepted Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Diagramm

Answer

Pol-Nullstellen-Diagramm

Question 2

Welches der folgenden Blockschaltbilder zeigt einen Regelkreis mit Rückführung?

Accepted Answer

Blockschaltbild eines geschlossenen Regelkreises

Answer

Blockschaltbild eines offenen Regelkreises

Answer

Blockschaltbild eines unvollständigen Regelkreises

Question 3

Welche Aussage über lineare Regelstrecken ist korrekt?

Accepted Answer

Ihre Übertragungsfunktion ist unabhängig vom Arbeitspunkt.

Answer

Ihre Ausgangsgröße ist proportional zur Eingangsgröße.

Answer

Ihre Übertragungsfunktion ist nichtlinear.

Answer

Ihre Stabilität kann nur experimentell bestimmt werden.

Question 4

Was ist die Grenzfrequenz eines Tiefpasses?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Amplitude um 3 dB abfällt.

Answer

Die Frequenz, bei der die Phasenverschiebung 90° beträgt.

Answer

Die Frequenz, bei der die Übertragungsfunktion Null wird.

Answer

Die Frequenz, bei der die Übertragungsfunktion unendlich wird.

Question 5

Welche Regelungsart wird zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur verwendet?

Accepted Answer

PI-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

I-Regelung

Answer

PID-Regelung

Question 6

Zweck einer Stellgrößenbegrenzung ist es, ...

Accepted Answer

Große Stellgrößen zu verhindern

Answer

Die Stabilität zu verbessern

Answer

Den Regelfehler zu reduzieren

Answer

Die Regelgeschwindigkeit zu erhöhen

Question 7

Eine Regelstrecke erster Ordnung besitzt eine Übertragungsfunktion _______.

Accepted Answer

mit einem Pol in der negativen s-Halbebene

Answer

mit einem Pol in der positiven s-Halbebene

Answer

mit zwei Polen in der positiven s-Halbebene

Answer

mit einem Integralterm

Question 8

Laut dem Nyquist-Stabilitätskriterium ist ein Regelkreis mit einem Nyquist-Diagramm, das den kritischen Punkt (-1, j0) umschließt, _______.

Accepted Answer

instabil

Answer

stabil

Answer

marginal stabil

Answer

nicht linear

Question 9

Eine nichtlineare Regelstrecke kann unter Verwendung der _______ linearisiert werden.

Accepted Answer

Taylor-Reihe

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Z-Transformation

Question 10

Welche der folgenden Aussagen beschreibt zutreffend eine Regelstrecke?

Accepted Answer

Ein System, das ein Eingangssignal in ein Ausgangssignal umwandelt

Answer

Ein System mit Rückkopplung

Answer

Ein System, das stabil ist

Answer

Ein System, das linear ist

Question 11

Welche der angegebenen Übertragungsfunktionen repräsentiert ein PT1-Element?

Accepted Answer

G(s) = K / (T * s + 1)

Answer

G(s) = K * s / (T * s + 1)

Answer

G(s) = K / s

Answer

G(s) = K * s

Question 12

Welches Stabilitätskriterium besagt, dass ein Regelkreis stabil ist, wenn sämtliche Pole der offenen Schleife in der linken Halbebene der komplexen Ebene liegen?

Accepted Answer

Routh-Hurwitz-Kriterium

Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Wurzelortsverfahren

Question 13

Welche der folgenden Größen ist keine Regelgröße?

Accepted Answer

Kosten

Answer

Temperatur

Answer

Drehzahl

Answer

Durchfluss

Question 14

Welcher Reglertyp weist eine proportional-integrale Wirkung auf?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PD-Regler

Question 15

Welche der folgenden Maßnahmen zur Verbesserung der Regelgüte ist nicht effektiv?

Accepted Answer

Erhöhung der Zeitkonstante

Answer

Erhöhung der Verstärkung

Answer

Verkleinerung der Totzeit

Answer

Hinzufügen eines Beobachters

Question 16

Welche der folgenden Simulationssoftware wird häufig in der Regelungstechnik verwendet?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

LabVIEW

Answer

ANSYS

Answer

Creo

Question 17

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine besondere Herausforderung bei der Regelung von Mehrgrößensystemen?

Accepted Answer

Abhängige Ein- und Ausgangssignale

Answer

Geringere Systemkomplexität

Answer

Vereinfachte Stabilitätsanalyse

Question 18

Welches Stabilitätskriterium gilt für lineare Regelkreise?

Accepted Answer

Routh-Hurwitz-Kriterium

Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Lyapunov-Funktion

Question 19

Welche Aussage zu PID-Reglern ist korrekt?

Accepted Answer

Alle genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Der Integralanteil beseitigt stationäre Regelabweichungen.

Answer

Der Differentialanteil verbessert die Systemstabilität.

Answer

Der Proportionalanteil bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 20

Welche Aussage zur robusten Regelung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gewährleistet die Systemstabilität auch bei Modellungenauigkeiten.

Answer

Sie ist einfacher zu implementieren als die klassische Regelung.

Answer

Sie erfordert keine Kenntnis des Systemmodells.

Answer

Sie kann nur für lineare Systeme eingesetzt werden.

Question 21

Definiere den Begriff "Übertragungsfunktion" im Kontext der Regelungstechnik.

Accepted Answer

Eine mathematische Formel, die das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangssignal eines Systems im Frequenzbereich beschreibt.

Answer

Ein Diagramm, das die Amplitude und Phase des Ausgangssignals eines Systems in Abhängigkeit von der Frequenz zeigt.

Answer

Ein elektronisches Gerät, das das Ausgangssignal eines Systems misst.

Question 22

Welche Aussage zur Definition von Regelstrecken ist korrekt?

Accepted Answer

Regelstrecken können auch aktive Elemente sein.

Answer

Regelstrecken sind ausschließlich passive Elemente.

Answer

Regelstrecken haben keine Zeitkonstante.

Answer

Regelstrecken sind immer linear.

Question 23

Was beschreibt eine Übertragungsfunktion?

Accepted Answer

Das mathematische Modell für das Verhalten einer Regelstrecke.

Answer

Die Umwandlung des Eingangssignals in das Ausgangssignal.

Answer

Die Berechnung der Regelkreisstabilität.

Answer

Die Ermittlung der Zeitkonstante einer Regelstrecke.

Question 24

Welche Größe bestimmt die Ordnung einer Übertragungsfunktion?

Accepted Answer

Anzahl der Pole.

Answer

Anzahl der Integratoren.

Answer

Anzahl der Nullen.

Answer

Anzahl der Zeitkonstanten.

Question 25

Was ist die Definition eines Regelkreises?

Accepted Answer

Eine geschlossene Schleife, die ein Eingangssignal in ein Ausgangssignal umwandelt und das Ausgangssignal zur Korrektur verwendet.

Answer

Eine offene Schleife, die ein Ausgangssignal ohne Rückkopplung erzeugt.

Answer

Eine Rückkopplungsschleife, die das Ausgangssignal mit einem Referenzsignal vergleicht.

Answer

Eine Vorwärtsschleife, die das Eingangssignal an die Regelstrecke weiterleitet.

Question 26

Welche Komponente ist für den Vergleich von Sollwert und Istwert zuständig?

Accepted Answer

Regler

Answer

Regelstrecke

Answer

Sensor

Answer

Stellglied

Question 27

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem geschlossenen und einem offenen Regelkreis?

Accepted Answer

Ein geschlossener Regelkreis verwendet Rückkopplung, während ein offener Regelkreis dies nicht tut.

Answer

Ein offener Regelkreis verwendet eine Vorwärtsschleife, während ein geschlossener Regelkreis dies nicht tut.

Answer

Ein geschlossener Regelkreis ist immer stabiler als ein offener Regelkreis.

Answer

Ein offener Regelkreis ist immer genauer als ein geschlossener Regelkreis.

Question 28

Welchem Zweck dient das Nyquist-Stabilitätskriterium?

Accepted Answer

Grafische Bestimmung der Regelkreisstabilität.

Answer

Analytische Berechnung der Phasenreserve.

Answer

Reglerauslegung.

Answer

Auswahl von Stellgliedern.

Question 29

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Charakteristik einer Regelstrecke erster Ordnung mit Verzögerung?

Accepted Answer

Lineares Verhalten mit einem Pol in der linken Halbebene und einem Nullpunkt in der rechten Halbebene

Answer

Lineares Verhalten mit einem Pol in der rechten Halbebene und einem Nullpunkt in der linken Halbebene

Answer

Nichtlineares Verhalten mit einem Nullpunkt

Answer

Nichtlineares Verhalten mit einem Integrator

Question 30

Welche der folgenden Übertragungsfunktionen repräsentiert eine Regelstrecke erster Ordnung?

Accepted Answer

G(s) = K / (s + a)

Answer

G(s) = K / (s^2 + 2as + a^2)

Answer

G(s) = K * e^(-as)

Answer

G(s) = K * (s + a) / (s + b)

Question 31

Welche der folgenden Aussagen über den Nyquist-Plot einer instabilen Regelstrecke ist richtig?

Accepted Answer

Er umkreist den Ursprung gegen den Uhrzeigersinn.

Answer

Er schneidet die negative reelle Achse links vom Ursprung.

Answer

Er liegt vollständig in der rechten Halbebene.

Answer

Er hat keine Schleifen.

Question 32

Welche der folgenden Aussagen über einen Regelkreis mit geschlossenem Regelkreis ist richtig?

Accepted Answer

Die Regelgröße wird indirekt durch die Störgröße beeinflusst.

Answer

Die Regelgröße wird direkt durch die Störgröße beeinflusst.

Answer

Die Regelgröße wird nicht durch die Störgröße beeinflusst.

Answer

Die Störgröße wird durch die Regelgröße beeinflusst.

Question 33

Was ist die Bedeutung des Amplitudenverhältnisses einer Regelstrecke?

Accepted Answer

Es gibt das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsamplitude an.

Answer

Es gibt die Zeitkonstante der Regelstrecke an.

Answer

Es gibt die Dämpfung der Regelstrecke an.

Answer

Es gibt die Eigenfrequenz der Regelstrecke an.

Question 34

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Stabilität eines Regelkreises verbessern?

Accepted Answer

Hinzufügen eines zusätzlichen Nullpunkts zur Übertragungsfunktion der Regelstrecke

Answer

Erhöhung der Verstärkung des Reglers

Answer

Hinzufügen eines zusätzlichen Pols zur Übertragungsfunktion der Regelstrecke

Answer

Erhöhen der Verzögerung in der Regelstrecke

Question 35

Welche Größe beschreibt das Verhalten einer Regelstrecke im Zeitbereich?

Accepted Answer

Sprungantwort

Answer

Regelstrecke

Answer

Frequenzgang

Answer

Polynomische Beschreibung

Question 36

Welche Aussage zur Übertragungsfunktion einer PT1-Strecke ist korrekt?

Accepted Answer

Sie besitzt eine Polstelle im Ursprung und einen konstanten Nenner

Answer

Sie ist stets instabil

Answer

Sie hat keinen Verstärkungsfaktor

Question 37

Wie lautet der Zusammenhang zwischen der Sprungantwort einer Strecke und ihrer Übertragungsfunktion?

Accepted Answer

Die Sprungantwort ist die Inverse der Laplace-Transformierten der Übertragungsfunktion

Answer

Die Sprungantwort ist das Integral der Übertragungsfunktion

Answer

Die Sprungantwort ist proportional zur Ableitung der Übertragungsfunktion

Question 38

Welche Maßnahme führt zu einer stabileren Regelkreis?

Accepted Answer

Hinzufügen eines Tiefpasses im Vorwärtszweig

Answer

Erhöhung der Verstärkung im Rückwärtszweig

Answer

Hinzufügen eines Hochpasses im Rückwärtszweig

Question 39

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

Accepted Answer

Im offenen Regelkreis gibt es keine Rückführung der Ausgangsgröße, im geschlossenen Regelkreis hingegen schon

Answer

Der offene Regelkreis ist stabiler als der geschlossene Regelkreis

Question 40

Was versteht man unter der Übertragungsfunktion eines Regelkreises?

Accepted Answer

Sie beschreibt das Verhältnis der Laplace-Transformierten der Ausgangsgröße zur Laplace-Transformierten der Eingangsgröße

Answer

Die Summe der Übertragungsfunktionen von Regelstrecke und Regler

Question 41

Was ist das Ziel der Stabilitätsanalyse eines Regelkreises?

Accepted Answer

Zu bestimmen, ob der Regelkreis bei jeder Eingangsgröße stabil ist

Answer

Die Störgrößen zu minimieren

Answer

Das optimale Verhältnis zwischen Strecke und Regler zu finden

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über Regelstrecken ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Regelstrecken verhalten sich immer linear.

Answer

Regelstrecken können durch Übertragungsfunktionen modelliert werden.

Answer

Regelstrecken können nichtlineare Elemente enthalten.

Answer

Regelstrecken können zeitabhängige Parameter aufweisen.

Question 43

Welche Art von Regler wird häufig in Regelkreisen eingesetzt?

Accepted Answer

Proportional-Integral-Derivat (PID) Regler

Answer

Adaptiver Regler

Answer

Nichtlinearer Regler

Answer

Fuzzy-Logik-Regler

Question 44

Was ist das primäre Ziel der Regelkreisanalyse?

Accepted Answer

Bestimmung von Stabilität, Dynamik und Regelverhalten.

Answer

Optimierung des Systemverhaltens.

Answer

Erstellung einer mathematischen Systembeschreibung.

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über Regelstrecken ist korrekt?

Accepted Answer

Regelstrecken können durch Differentialgleichungen beschrieben werden.

Answer

Regelstrecken sind immer zeitinvariant.

Answer

Regelstrecken haben immer einen konstanten Verstärkungsfaktor.

Question 46

Was ist der Hauptunterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis?

Accepted Answer

In einem geschlossenen Regelkreis wird das Ausgangssignal zur Referenzgröße zurückgeführt.

Answer

Geschlossene Regelkreise sind immer stabiler.

Answer

Offene Regelkreise sind einfacher zu implementieren.

Question 47

Welche der folgenden Größen wird in einem Regelkreis typischerweise gemessen?

Accepted Answer

Regelgröße

Answer

Regelstrecke

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion einer Regelstrecke?

Accepted Answer

Sie wandelt Eingangssignale in Ausgangssignale um.

Answer

Sie verarbeitet nur Eingangssignale.

Answer

Sie wandelt Ausgangssignale in Eingangssignale um.

Question 49

Was ist eine Übertragungsfunktion in der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Eine mathematische Gleichung, die den Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangssignal einer Regelstrecke darstellt.

Answer

Eine Funktion, die die Stabilität eines Regelkreises beschreibt.

Question 50

Welche Eigenschaft ist für die Stabilität eines Regelkreises unerlässlich?

Accepted Answer

Negative Rückkopplung

Answer

Lange Totzeit

Answer

Hohe Verstärkung

Answer

Positive Rückkopplung

Question 51

Welche Regelungsart zielt darauf ab, die Ausgangsgröße auf einen konstanten Wert zu regeln?

Accepted Answer

Regelverhalten Typ 0

Answer

Regelverhalten Typ 2

Answer

Regelverhalten Typ 1

Answer

Regelverhalten Typ 3

Question 52

Was ist der Unterschied zwischen einer Regelgröße und einer Stellgröße?

Accepted Answer

Die Regelgröße wird gemessen, während die Stellgröße zur Beeinflussung des Systems verwendet wird.

Answer

Regelgröße und Stellgröße sind gleich.

Answer

Die Stellgröße wird gemessen, während die Regelgröße zur Beeinflussung des Systems verwendet wird.

Question 53

Welche Störgröße wirkt sich direkt auf den Prozess in der Regelstrecke aus?

Accepted Answer

Störgröße an der Strecke

Answer

Störgröße am Stellglied

Answer

Störgröße am Regler

Answer

Störgröße am Sensor

Question 54

Welcher Regelalgorithmus nutzt ein Modell der Regelstrecke zur Regelung?

Accepted Answer

Modellprädiktiver Regler (MPC)

Answer

PID-Regler

Answer

Zustandsraumregler

Answer

Fuzzy-Regler

Question 55

Welche Komponente in einem Regelkreis ist für die Messung der Regelgröße verantwortlich?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Stellglied

Question 56

Was ist der Hauptzweck eines Stellglieds?

Accepted Answer

Einwirkung der Stellgröße auf die Regelstrecke

Answer

Berechnung des Sollwerts

Answer

Modellierung der Regelstrecke

Answer

Messung der Regelgröße

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über Regelstrecken ist korrekt?

Accepted Answer

Ihr dynamisches Verhalten lässt sich durch eine Übertragungsfunktion beschreiben.

Answer

Sie sind immer lineare zeitvariante Systeme.

Answer

Ihre Ausgangsgröße ist immer unabhängig von der Eingangsgröße.

Question 58

Welche der folgenden Übertragungsfunktionen beschreibt ein PT1-Verhalten einer Regelstrecke?

Accepted Answer

G(s) = K / (τs + 1)

Answer

G(s) = K / s

Answer

G(s) = Kexp(-τs)

Answer

G(s) = K

Question 59

Was versteht man unter der Grenzfrequenz eines PT1-Systems?

Accepted Answer

Frequenz, bei der der Amplitudengang um 3 dB abfällt

Answer

Frequenz, bei der die Phase um 45° verschoben ist

Answer

Frequenz, bei der das System in Resonanz geht

Answer

Frequenz, bei der das System instabil wird

Question 60

Welche Aussage zur Stabilität eines Regelkreises ist zutreffend?

Accepted Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn alle Pole seiner geschlossenen Übertragungsfunktion negative Realteile haben.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn seine Verstärkung größer als 1 ist.

Question 61

Welche Parameter beeinflussen die Stabilitätsgrenze eines Regelkreises mit einem PI-Regler?

Accepted Answer

Proportionalverstärkung und Integralzeitkonstante

Answer

Weder Proportionalverstärkung noch Integralzeitkonstante

Answer

Nur Proportionalverstärkung

Answer

Nur Integralzeitkonstante

Question 62

Was ist das Hauptziel des Einsatzes von PID-Reglern?

Accepted Answer

Verbesserung der Regelgüte durch Reduzierung von Überschwingern, Anstiegszeit und stationärem Fehler.

Answer

Vereinfachung der Reglerauslegung

Answer

Kosteneinsparung

Question 63

Welche Methode wird zur Auslegung von PID-Reglern häufig verwendet?

Accepted Answer

Stimmungsverfahren

Answer

Nyquist-Diagramm

Answer

Root-Locus-Verfahren

Answer

Bode-Diagramm

Question 64

Wie wirkt sich ein Totzeitelement in einem Regelkreis aus?

Accepted Answer

Es kann zu Schwingneigung und Instabilität führen.

Answer

Es reduziert die Totzeit.

Answer

Es hat keine Auswirkung.

Answer

Es verbessert die Regelgüte.