Zeitkontinuierliche Regelungssysteme: Online-Quiz für Studierende des Maschinenbaus

Question 1

Welcher Reglertyp eignet sich für Systeme mit großer Totzeit?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Question 2

Welche Bedeutung hat die Grenzfrequenz eines Systems?

Accepted Answer

Frequenz, bei der die Verstärkung um 3 dB abfällt

Answer

Frequenz, bei der die Phasendrehung 90° beträgt

Answer

Frequenz, bei der das System instabil wird

Answer

Frequenz, bei der die Totzeit wirkt

Question 3

Welchen Vorteil bietet das Frequenzgangverfahren gegenüber dem Zeitbereichsverfahren?

Accepted Answer

Schnelle Abschätzung der Systemstabilität

Answer

Anwendbarkeit auch auf nichtlineare Systeme

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Genaue Ergebnisse

Question 4

Welcher Reglertyp kompensiert statische Regelabweichungen und verbessert somit die Regelgenauigkeit im stationären Zustand?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 5

Welche Größe beschreibt das Verhältnis zwischen dem Ausgangs- und Eingangssignal eines Systems im Frequenzbereich?

Accepted Answer

Übertragungsfunktion

Answer

Amplitudengang

Answer

Phasengang

Answer

Bode-Diagramm

Question 6

Welche Übertragungsfunktion repräsentiert einen P-Regler?

Accepted Answer

K

Answer

K · (1 + sT)

Answer

K · (1 - sT)

Answer

K / s

Question 7

Was versteht man unter der Zeitkonstante eines PT1-Glieds?

Accepted Answer

Die Zeit, die das Glied benötigt, um seinen Endwert zu erreichen

Answer

Die Zeit, die das Glied benötigt, um seinen Anfangswert zu erreichen

Answer

Die Zeit, die das Glied benötigt, um seinen Maximalwert zu erreichen

Answer

Die Zeit, die das Glied benötigt, um seinen Minimalwert zu erreichen

Question 8

Welches Diagramm stellt den Amplitudengang eines Reglers dar?

Accepted Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Diagramm

Answer

Root-Locus-Diagramm

Answer

Zustandsraumdiagramm

Question 9

Welche Funktion hat ein Integrator in einem PID-Regler?

Accepted Answer

Eliminierung statischer Regelabweichungen

Answer

Reduzierung dynamischer Regelabweichungen

Answer

Steigerung der Stabilität des Systems

Answer

Verringerung der Trägheit des Systems

Question 10

Welche Aussage zum Nyquist-Kriterium ist korrekt?

Accepted Answer

Das System ist stabil, wenn der Nyquist-Frequenzgang keine Punkte innerhalb des Einheitskreises einschließt.

Answer

Das System ist stabil, wenn der Nyquist-Frequenzgang Punkte innerhalb des Einheitskreises einschließt.

Answer

Das System ist instabil, wenn der Nyquist-Frequenzgang Punkte innerhalb des Einheitskreises einschließt.

Answer

Das System ist instabil, wenn der Nyquist-Frequenzgang keine Punkte innerhalb des Einheitskreises einschließt.

Question 11

Welcher Reglertyp verwendet das Prinzip der Proportionalregelung?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 12

Was ist der wesentliche Nachteil eines PI-Reglers?

Accepted Answer

Statischer Fehler

Answer

Langsame Regelgeschwindigkeit

Answer

Überlegenheitsverhalten

Answer

Hohe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen

Question 13

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Stabilität eines Regelungssystems?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Verstärkung des Reglers

Answer

Totzeit im Prozess

Answer

Transportverzögerung

Question 14

Welche Funktion eines PID-Reglers ist es, statische Fehler zu beseitigen?

Accepted Answer

Integralanteil

Answer

Proportionalanteil

Answer

Differenzialanteil

Answer

Prädiktor

Question 15

Wie lautet das Übertragungsverhalten eines Systems zweiter Ordnung?

Accepted Answer

Ein exponentiell abklingender Sinus

Answer

Ein exponentiell ansteigender Sinus

Answer

Eine Gerade

Answer

Eine Hyperbel

Question 16

Welche Aufgabe erfüllt ein Regler in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Berechnen der Stellgröße

Answer

Messen der Sollgröße

Answer

Vergleichen der Regelgröße mit der Sollgröße

Answer

Kompensieren der Störgröße

Question 17

Welche Aussag über einen Proportionalregler (P-Regler) ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Ausgangsgröße ist proportional zum Stellfehler.

Answer

Die Ausgangsgröße ist proportional zur Ableitung des Stellfehlers.

Answer

Die Ausgangsgröße ist proportional zum Integral des Stellfehlers.

Answer

Die Ausgangsgröße ist proportional zur zweiten Ableitung des Stellfehlers.

Question 18

Welches Kriterium ist ausschlaggebend für die Stabilität eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Polstellen des Systems müssen alle im linken Teil der komplexen Ebene liegen.

Answer

Die Phasenreserve muss positiv sein.

Answer

Die Verstärkung muss größer als 1 sein.

Answer

Die Zeitkonstante der Strecke muss kleiner sein als die des Reglers.

Question 19

Wie verändert sich die Phasenreserve eines Reglersystems, wenn die Verstärkung des Reglers erhöht wird?

Accepted Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie bleibt unverändert.

Answer

Sie wird unendlich.

Question 20

Welche Aussage beschreibt ein überdämpftes Regelkreisverhalten korrekt?

Accepted Answer

Die Ausgangsgröße nähert sich dem Sollwert ohne Überschwingen.

Answer

Die Ausgangsgröße schwingt mit abnehmender Amplitude um den Sollwert.

Answer

Die Ausgangsgröße schwingt mit zunehmender Amplitude um den Sollwert.

Answer

Die Ausgangsgröße weicht stark vom Sollwert ab.

Question 21

Welche Art von Störung führt zu einer dauerhaften Änderung des Ausgangssignals?

Accepted Answer

Sprungstörung

Answer

Rampenstörung

Answer

Parabelstörung

Answer

Impulsstörung

Question 22

Was ist das Ziel der Polvorgabe?

Accepted Answer

Die Polstellen des Systems im linken Teil der komplexen Ebene zu platzieren.

Answer

Die Anstiegsgeschwindigkeit des Systems zu erhöhen.

Answer

Die Dämpfung des Systems zu verringern.

Answer

Die Verstärkung des Systems zu erhöhen.

Question 23

Welcher Reglertyp ist durch eine konstante Verstärkung gekennzeichnet?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 24

Was ist die Maßeinheit des Integralanteils eines PI-Reglers?

Accepted Answer

1/s

Answer

s

Answer

1/s^2

Answer

s^2

Question 25

Was ist das Ziel des Nyquist-Stabilitätskriteriums?

Accepted Answer

Bestimmung der Stabilität eines Regelkreises

Answer

Berechnung des Phasenrands

Answer

Ermittlung der Grenzfrequenz

Answer

Optimierung des Regelverhaltens

Question 26

Welcher Begriff beschreibt die Geschwindigkeit, mit der das Regelsignal auf eine Änderung des Sollwerts reagiert?

Accepted Answer

Regeldynamik

Answer

Regelgüte

Answer

Regelgenauigkeit

Answer

Regelbereich

Question 27

Welche der folgenden Übertragungsfunktionen im Laplace-Bereich repräsentiert einen P-Regler?

Accepted Answer

G(s) = K_p

Answer

G(s) = K_p * s

Answer

G(s) = K_p / s

Answer

G(s) = K_p * e^(-s)

Question 28

Welches Reglerglied wirkt primär der Entstehung von Schwingungen im Regelkreis entgegen?

Accepted Answer

Differentialglied (D)

Answer

Proportionalglied (P)

Answer

Integralglied (I)

Answer

PD-Glied

Question 29

Die Phasengrenzfrequenz ω_g trennt welchen Frequenzbereich ab?

Accepted Answer

Übergangsfrequenzbereich

Answer

Niederfrequenzbereich

Answer

Mittelfrequenzbereich

Answer

Hochfrequenzbereich

Question 30

Wie berechnet sich die stationäre Regelabweichung e_s bei Verwendung eines P-Reglers?

Accepted Answer

e_s = w / K_p

Answer

e_s = 0

Answer

e_s = K_p * w

Answer

e_s ist abhängig von der Regelstrecke

Question 31

Welches Kriterium wird zur Bewertung der Stabilität eines Regelkreises herangezogen?

Accepted Answer

Stabilitätskriterium

Answer

Einschwingkriterium

Answer

Optimierungskriterium

Answer

Regelgütekriterium

Question 32

Welcher Reglertyp verändert die Stellgröße proportional zur Regelabweichung?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 33

Welcher Reglertyp kann stationäre Regelabweichungen kompensieren?

Accepted Answer

I-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Question 34

Welche Auswirkung hat die Hinzunahme eines D-Anteils in einem PD-Regler?

Accepted Answer

Verbessertes Regelverhalten bei Störungen

Answer

Erhöhte Regelabweichung

Answer

Reduzierte Regelzeit

Answer

Keine Auswirkung

Question 35

Welche Größe ist ein Maß für das Überschwingen eines Regelvorgangs?

Accepted Answer

Transientenverhältnis

Answer

Stationäre Regelabweichung

Answer

Dämpfungsgrad

Answer

Regelzeit

Question 36

Welche Aussage trifft auf einen geschlossenen Regelkreis zu?

Accepted Answer

Die Regelgröße wird sowohl durch die Vorgabe als auch durch die Störgröße beeinflusst

Answer

Die Regelgröße wird nur durch die Vorgabe beeinflusst

Answer

Die Regelgröße wird nur durch die Störgröße beeinflusst

Question 37

Welche Komponente ist NICHT Teil eines Regelkreises?

Accepted Answer

Motor

Answer

Verstärker

Answer

Sensor

Answer

Regler

Question 38

Die Übertragungsfunktion eines PT1-Gliedes ist gegeben durch:

Accepted Answer

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

Answer

G(s) = K / (T * s + 1)^2

Answer

G(s) = K * (T * s + 1)^2

Answer

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

Question 39

Welches der folgenden Stabilitätskriterien ist für zeitkontinuierliche Regelkreise anwendbar?

Accepted Answer

Nyquist-Stabilitätskriterium

Answer

Lyapunov-Stabilitätsanalyse

Answer

Popov-Stabilitätskriterium

Answer

Bode-Diagramm

Question 40

Die Verzögerungszeit eines Systems entspricht:

Accepted Answer

Der Zeit, die ein Signal vom Eingang zum Ausgang benötigt

Answer

Der Zeit, die ein Regler benötigt, um ein Signal zu verarbeiten

Answer

Der Zeit, die ein System benötigt, um nach einer Störung einzupendeln

Answer

Der Zeit, die ein System benötigt, um auf eine Störung zu reagieren

Question 41

Welche Aussage über das Bode-Diagramm ist korrekt?

Accepted Answer

Gibt Aufschluss über Amplituden- und Phasengang eines Systems in Abhängigkeit von der Frequenz

Answer

Ist eine Darstellung der Sprungantwort eines Systems

Answer

Ermöglicht die Bestimmung der Stabilitätsgrenzen eines Systems

Answer

Kann zur Analyse nichtlinearer Systeme verwendet werden

Question 42

Welcher Reglertyp verfügt sowohl über einen proportionalen, als auch über einen integrativen und einen differenziellen Anteil?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Question 43

Die Einheit des Integrators in einem PID-Regler ist:

Accepted Answer

1/s

Answer

1/s^2

Answer

s^2

Answer

s

Question 44

Welcher Begriff beschreibt die Fähigkeit eines Reglers, Störungen zu unterdrücken?

Accepted Answer

Störgrößenunterdrückung

Answer

Regelgüte

Answer

Robustheit

Answer

Stabilität

Question 45

Welche Eigenschaft der Sprungantwort eines PI-Reglers ist korrekt?

Accepted Answer

Asymptotische Annäherung an den Sollwert

Answer

Überschwingung über den Sollwert

Answer

Oszillationen um den Sollwert

Question 46

Welche Größe misst die Geschwindigkeit des Regelvorgangs?

Accepted Answer

Anstiegszeit

Answer

Regeldifferenz

Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Überschwingweite

Question 47

Welches Ziel ist bei einem optimalen Reglerentwurf anzustreben?

Accepted Answer

Kurze Anstiegszeit ohne Überschwingen

Answer

Lange Anstiegszeit ohne Überschwingen

Answer

Kurze Anstiegszeit mit großem Überschwingen

Answer

Lange Anstiegszeit mit großem Überschwingen

Question 48

Welcher Frequenzbereich wird als Hochtonspektrum bezeichnet?

Accepted Answer

Über 10 Hz

Answer

Zwischen 1 und 10 Hz

Answer

Unter 1 Hz

Question 49

Welche Aussage zum Bode-Diagramm ist korrekt?

Accepted Answer

Darstellung von Amplituden- und Phasenkennlinien eines Systems in Abhängigkeit von der Frequenz

Answer

Abbildung der Sprungantwort des Systems

Answer

Informationen über die Stabilität des Systems

Question 50

Was bestimmt den Dämpfungsgrad eines Regelungssystems?

Accepted Answer

Verhältnis von Dämpfungskoeffizient zu natürlicher Kreisfrequenz

Answer

Verhältnis von Dämpfung zu Federkonstante

Answer

Verhältnis von Steifigkeit zu Masse

Question 51

Welche Struktur hat ein PD-Regler?

Accepted Answer

Proportional- und Differentialpfad

Answer

Proportional- und Integralpfad

Answer

Differential- und Integralpfad

Answer

Proportional-, Integral- und Differentialpfad

Question 52

Welche Hauptaufgabe hat der Integralanteil eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Reduzierung der stationären Regeldifferenz

Answer

Erhöhung der Anstiegszeit

Answer

Vermeidung von Überschwingungen

Question 53

Was ist der Vorteil eines PD-Reglers im Vergleich zu einem P-Regler?

Accepted Answer

Verbesserte Störfestigkeit durch Kompensation von Störungen

Answer

Höhere Regelgenauigkeit

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Geringere Anregelzeit

Question 54

Welche der folgenden Aussagen über das Frequenzgangverfahren ist falsch?

Accepted Answer

Es kann nicht für nichtlineare Systeme angewendet werden.

Answer

Es erfordert die Kenntnis des Systemmodells.

Answer

Es ist ein grafisches Verfahren.

Answer

Es ermöglicht die Analyse von Stabilität und Regelgüte.

Question 55

Was ist der Zweck eines Anti-Windup-Mechanismus bei einem PI-Regler?

Accepted Answer

Vermeidung von Überlauf des Integralanteils

Answer

Reduzierung der Regelzeit

Answer

Erhöhung der Regelgüte

Answer

Verbesserung der Stabilität

Question 56

Welche der folgenden Reglerarten ist nicht frequenzabhängig?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PI-Regler

Question 57

Welcher Reglertyp zielt darauf ab, sowohl stationäre als auch dynamische Regelabweichungen zu minimieren?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Question 58

Was ist das Ziel der Vorhaltekompensation?

Accepted Answer

Verbesserung der Führungsdynamik

Answer

Absenkung der Grenzfrequenz

Answer

Erhöhung der Stabilität

Answer

Reduzierung der stationären Regelabweichung

Question 59

Welche Zeitkonstante ist primär für die Einschwingzeit eines Regelkreises verantwortlich?

Accepted Answer

Regelstreckenzeitkonstante

Answer

Kompensationszeitkonstante

Answer

Reglerzeitkonstante

Answer

Rückführzeitkonstante

Question 60

Welcher Reglertyp zeichnet sich dadurch aus, dass er bei einer sprungartigen Sollwertänderung eine proportionale Abweichung des Regelsignals hervorruft?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

I-Regler

Question 61

Wie wird die Zeit bezeichnet, die ein Regelsystem benötigt, um nach einer Störung wieder in den stationären Zustand zurückzukehren?

Accepted Answer

Beruhigungszeit

Answer

Anstiegszeit

Answer

Regelzeit

Answer

Totzeit

Question 62

Welcher Reglertyp kombiniert die Vorteile von P-Reglern (Proportionale Regler) und I-Reglern (Integrale Regler)?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

I-Regler

Answer

P-Regler

Question 63

Was ist das grundlegende Ziel der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Den gewünschten Zustand eines Systems aufrechtzuerhalten oder zu erreichen

Answer

Die Kosten zu minimieren

Answer

Den Energieverbrauch zu optimieren

Question 64

Welche Auswirkung hat die Erhöhung der Verstärkung eines P-Reglers auf die Anstiegszeit eines Systems erster Ordnung?

Accepted Answer

Die Anstiegszeit verkürzt sich.

Answer

Die Anstiegszeit verlängert sich.

Answer

Die Anstiegszeit ist nicht definiert.

Answer

Die Anstiegszeit bleibt gleich.