Regelungstechnik für Mechatronik: Online-Quizze und Übungen

Question 1

Welche Aufgabe hat ein Regler innerhalb eines Regelkreises?

Accepted Answer

Er vergleicht Soll- und Istwert.

Answer

Er misst die Regelgröße.

Answer

Er verstärkt das Regelsignal.

Answer

Er beeinflusst die Stellgröße.

Question 2

Welche Größe wird vom Regler verändert, um die Regelgröße zu beeinflussen?

Accepted Answer

Stellgröße

Answer

Sollwert

Answer

Regelgröße

Answer

Messgröße

Question 3

Welche Wirkung hat eine proportionale Regelung auf die Regelabweichung?

Accepted Answer

Sie verkleinert die Regelabweichung proportional zum Fehler.

Answer

Sie vergrößert die Regelabweichung proportional zum Fehler.

Answer

Sie hält die Regelabweichung unabhängig vom Fehler konstant.

Answer

Sie verkleinert die Regelabweichung umgekehrt proportional zum Fehler.

Question 4

Welche Komponente eines mechatronischen Systems ist KEIN Bestandteil eines Regelkreises?

Accepted Answer

Last

Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Aktuator

Question 5

Welche Größe dient als Referenz für die Berechnung der Regelabweichung?

Accepted Answer

Sollwert

Answer

Istwert

Answer

Messwert

Answer

Stellwert

Question 6

Welche Eigenschaft ist für einen stabilen Regelkreis unerlässlich?

Accepted Answer

Negative Rückkopplung

Answer

Hohe Verstärkung

Answer

Kurze Ansprechzeit

Answer

Lange Einschwingzeit

Question 7

Welche der folgenden Größen ist die Führungsgröße eines Regelkreises?

Accepted Answer

Führungsgröße

Answer

Regelgröße

Answer

Störgröße

Answer

Stellgröße

Question 8

In welchem Teil des Regelkreises wird der Sollwert vorgegeben?

Accepted Answer

Führungseinrichtung

Answer

Regler

Answer

Stellglied

Answer

Regelstrecke

Question 9

Welche der folgenden Anwendungen ist ein typisches Beispiel für eine mechatronische Regelung?

Accepted Answer

Industrieroboter

Answer

Ampelanlage

Answer

Navigationsgerät

Answer

Kühlschrank

Question 10

Welche Aufgabe hat ein Stellglied in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Beeinflussen der Regelstrecke

Answer

Messen der Regelgröße

Answer

Vergleichen von Regelgröße und Führungsgröße

Answer

Speichern der Führungsgröße

Question 11

Welche der folgenden Größen ist eine Störgröße in einem mechatronischen Regelungssystem?

Accepted Answer

Umgebungstemperatur

Answer

Führungsgröße

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Question 12

Welche Regelungsart wird eingesetzt, wenn die Stellgröße der Regelgröße proportional folgt?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

I-Regler

Answer

D-Regler

Answer

PD-Regler

Question 13

Bei einem PID-Regler wird die Stellgröße berechnet aus:

Accepted Answer

Proportional-, Integral- und Differenzialanteil

Answer

Proportional-, Umkehr- und Differentialanteil

Answer

Proportional-, Integral- und Direktionalanteil

Answer

Proportional-, Integrator- und Differentialanteil

Question 14

Welche Kennlinie hat ein P-Regler?

Accepted Answer

Linear

Answer

Parabel

Answer

Hyperbel

Answer

Exponentialfunktion

Question 15

Bei einem analogen Regler wird die Stellgröße durch:

Accepted Answer

Spannung

Answer

Stromstärke

Answer

Impedanz

Answer

Widerstand

Question 16

Welche der folgenden Aussagen zur Implementierung von Regelungsalgorithmen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können hardware- oder softwarebasiert realisiert werden

Answer

Sie erfordern immer einen Mikroprozessor

Answer

Sie sind immer analog aufgebaut

Answer

Sie können nur in Echtzeit implementiert werden

Question 17

Welche Herausforderung tritt bei der Regelung mechatronischer Systeme in der Praxis NICHT auf?

Accepted Answer

Ideale Systemmodelle

Answer

Nichtlinearitäten

Answer

Störungen

Answer

Änderungen der Systemparameter

Question 18

Ein stabiler Regelkreis zeichnet sich dadurch aus, dass er:

Accepted Answer

nach einer Störung automatisch in den Sollzustand zurückkehrt

Answer

permanent schwingt

Answer

nur bei kleinen Störungen stabil ist

Question 19

Die Aufgabe eines Stellglieds in einem mechatronischen System besteht darin,:

Accepted Answer

das Regelsignal in eine physikalische Größe umzuwandeln

Answer

den Sollwert vorzugeben

Answer

die Regelgröße zu messen

Question 20

In welchem Anwendungsbereich ist Regelungstechnik unerlässlich?

Accepted Answer

Temperaturregelung in Gebäuden

Answer

Öffnen und Schließen von Fenstern

Answer

Beleuchtung von Räumen

Answer

Ein- und Ausschalten von Maschinen

Question 21

Welche der folgenden Größen stellt eine Störgröße dar?

Accepted Answer

Änderung der Umgebungstemperatur

Answer

Sollwert

Answer

Istwert

Question 22

Ein offener Regelkreis ist dadurch gekennzeichnet, dass:

Accepted Answer

keine Rückmeldung über den Istwert erfolgt

Answer

die Regelgröße direkt beeinflusst wird

Answer

der Sollwert konstant ist

Answer

der Regler eine hohe Verstärkung hat

Question 23

Die Einheit des Proportionalitätsfaktors Kp eines P-Reglers ist:

Accepted Answer

s/m

Answer

m/s

Answer

m

Answer

s²

Question 24

Welche Funktion erfüllt ein PID-Regler?

Accepted Answer

Kombination aus P-, I- und D-Regler

Answer

ausschließlich D-Regler

Answer

ausschließlich I-Regler

Answer

ausschließlich P-Regler

Question 25

Welche der folgenden Regelungsarten wird verwendet, um eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten?

Accepted Answer

Regelung mit fester Sollwertvorgabe

Answer

Regelung mit variabler Sollwertvorgabe

Answer

Folgeregelung

Question 26

Welche Aussage über die Stabilität eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Ein instabiler Regelkreis kann zu Schwingungen oder sogar zum Ausfall des Systems führen.

Answer

Die Stabilität eines Regelkreises hängt nur von der Größe der Regelgröße ab.

Answer

Ein stabiler Regelkreis kann niemals Schwingungen aufweisen.

Question 27

Welche der folgenden Aussagen über die PID-Regelung ist korrekt?

Accepted Answer

Die PID-Regelung ist eine der am weitesten verbreiteten Regelungsarten in der Industrie.

Answer

Die PID-Regelung kann nur zur Regelung linearer Systeme verwendet werden.

Answer

Die PID-Regelung ist immer die beste Wahl für jede Regelaufgabe.

Question 28

Welche Komponente eines mechatronischen Systems ist für die Umwandlung elektrischer Signale in mechanische Bewegung zuständig?

Accepted Answer

Stellmotor

Answer

Sensor

Answer

Übertragungselement

Answer

Regler

Question 29

Welche der folgenden Größen ist eine Störgröße für einen Regelkreis zur Temperaturregelung?

Accepted Answer

Umgebungstemperatur

Answer

Stellgröße

Answer

Regelgröße

Answer

Führungstemperatur

Question 30

Welche Aussage über die Zeitkonstante eines Regelkreises ist richtig?

Accepted Answer

Die Zeitkonstante gibt an, wie schnell der Regelkreis auf Änderungen der Führungsgröße reagiert.

Answer

Die Zeitkonstante ist unabhängig von den Parametern des Reglers.

Answer

Die Zeitkonstante ist immer kleiner als die Anstiegszeit.

Question 31

Welche Reihenfolge beschreibt den typischen Signalfluss in einem geschlossenen Regelkreis, beginnend mit dem Messglied?

Accepted Answer

1) Messglied -> 2) Vergleichsglied -> 3) Regler -> 4) Stellglied -> 5) Regelstrecke

Answer

3) Regler -> 4) Stellglied -> 5) Regelstrecke -> 1) Messglied -> 2) Vergleichsglied

Answer

2) Vergleichsglied -> 1) Messglied -> 3) Regler -> 4) Stellglied -> 5) Regelstrecke

Answer

5) Regelstrecke -> 4) Stellglied -> 3) Regler -> 2) Vergleichsglied -> 1) Messglied

Question 32

Welche Aussage über Proportionalregler (P-Regler) ist richtig?

Accepted Answer

P-Regler reagieren auf die Größe des Regelfehlers und erzeugen eine Stellgröße, die proportional zum Fehler ist.

Answer

P-Regler erzeugen eine konstante Stellgröße, unabhängig vom Regelfehler.

Answer

P-Regler berücksichtigen die Änderungsrate des Regelfehlers.

Answer

P-Regler sind besonders gut für Systeme mit großen Totzeiten geeignet.

Question 33

Welche Eigenschaft zeichnet einen Regelkreis mit einem PI-Regler aus?

Accepted Answer

Der PI-Regler kombiniert die Vorteile von P-Reglern (schnelle Reaktion auf Fehler) und I-Reglern (Beseitigung von bleibenden Fehlern).

Answer

Der PI-Regler kann nur für Systeme mit kleinen Totzeiten eingesetzt werden.

Answer

Der PI-Regler erzeugt eine konstante Stellgröße, unabhängig vom Regelfehler.

Answer

Der PI-Regler ist besonders empfindlich gegenüber Störungen.

Question 34

Welche Regelungstechnik wird üblicherweise für die Temperaturregelung in einem Heizsystem verwendet?

Accepted Answer

Regelkreis mit PI-Regler

Answer

Regelkreis mit PD-Regler

Answer

Regelkreis mit P-Regler

Answer

Offene Regelung

Question 35

Was ist der Hauptzweck eines Regelkreises?

Accepted Answer

Eine gewünschte Größe konstant zu halten oder ein bestimmtes Sollwertverhalten zu erreichen.

Answer

Die Messgenauigkeit des Messgliedes zu erhöhen.

Answer

Die Stellgröße zu optimieren.

Answer

Die Regelstrecke zu stabilisieren.

Question 36

Wie verhält sich eine Regelstrecke mit einer großen Totzeit?

Accepted Answer

Sie reagiert mit Verzögerung auf Stellgrößenänderungen.

Answer

Sie reagiert schnell auf Stellgrößenänderungen.

Answer

Sie ist unempfänglich für Störungen.

Answer

Sie ist besonders stabil.

Question 37

Ein Regelkreis mit hoher Regelgüte zeichnet sich durch folgende Eigenschaft aus:

Accepted Answer

Er reagiert schnell und präzise auf Störungen und Sollwertänderungen.

Answer

Er erfordert nur einen einfachen Regler.

Answer

Er ist anfällig für Instabilitäten.

Answer

Er ist unempfänglich für Änderungen in der Regelstrecke.

Question 38

Was versteht man unter dem Begriff "Regelfehler"?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen der Sollgröße und der Istgröße.

Answer

Die maximale Abweichung der Istgröße vom Sollwert.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um den Sollwert zu erreichen.

Answer

Die Anzahl der Stellgrößenänderungen.

Question 39

Welche Aussage über PID-Regler ist korrekt?

Accepted Answer

PID-Regler kombinieren Proportional-, Integral- und Differential-Anteile, um ein optimales Regelverhalten zu erreichen.

Answer

PID-Regler sind unempfänglich für Änderungen in der Regelstrecke.

Answer

PID-Regler sind nur für einfache Regelstrecken geeignet.

Answer

PID-Regler reagieren nur auf die Größe des Regelfehlers.

Question 40

Welche Aufgabe hat das Stellglied in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Die vom Regler berechnete Stellgröße an die Regelstrecke weiterzuleiten, um die Regelgröße zu beeinflussen.

Answer

Die Regelgröße zu messen.

Answer

Die Regelgüte zu optimieren.

Answer

Den Regelfehler zu berechnen.

Question 41

Was bezeichnet die Differenz zwischen dem gewünschten Wert (Sollwert) und dem aktuellen Wert (Istwert) in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Regelgröße

Answer

Regelstrecke

Answer

Regelverhalten

Question 42

Welche Regelungsart hält die Regelgröße konstant, unabhängig von Störungen?

Accepted Answer

Regelung mit konstanter Stellgröße

Answer

Regelung mit integraler Stellgröße

Answer

Regelung mit differenzieller Stellgröße

Answer

Regelung mit proportionaler Stellgröße

Question 43

Welches Element in einem Regelkreis verarbeitet die Regeldifferenz und berechnet die Stellgröße?

Accepted Answer

Regler

Answer

Stellglied

Answer

Messglied

Answer

Verstärker

Question 44

Welche Größe ist eine Eingangsgröße für einen P-Regler?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Stellgröße

Answer

Soll-Größe

Answer

Ist-Größe

Question 45

Welche Kennlinie beschreibt die Beziehung zwischen Regeldifferenz und Stellgröße in einem P-Regler?

Accepted Answer

Lineare Kennlinie

Answer

Parabelfunktion

Answer

Exponentialfunktion

Answer

Sinusfunktion

Question 46

Welchen Vorteil bietet die Verwendung eines I-Reglers?

Accepted Answer

Eliminierung der bleibenden Regeldifferenz

Answer

Verbesserte Stabilität

Answer

Schnellere Regelzeit

Answer

Reduzierte Überschwingung

Question 47

Welcher Regelkreistyp wird verwendet, wenn die Regelgröße nicht direkt gemessen werden kann?

Accepted Answer

Indirekter Regelkreis

Answer

Kaskade-Regelkreis

Answer

Regelkreis mit Vorsteuerung

Answer

Direkter Regelkreis

Question 48

Welche der folgenden Aussagen zur Regelungstechnik ist korrekt?

Accepted Answer

Regelungstechnik befasst sich mit der Steuerung und Beeinflussung von technischen Systemen.

Answer

Regelungstechnik ist nur für elektrische Systeme anwendbar.

Answer

Regelungstechnik beschäftigt sich ausschließlich mit der Analyse von Regelkreisen.

Question 49

Welche der folgenden Regelungsarten kann nur langsame Störgrößen kompensieren?

Accepted Answer

Integralregler

Answer

Proportionalregler

Answer

Differentialregler

Answer

Zweistufiger Regler

Question 50

Welcher Reglertyp ist am empfindlichsten gegenüber Rauschen?

Accepted Answer

Differentialregler

Answer

Proportionalregler

Answer

Integralregler

Answer

PID-Regler

Question 51

Erkläre den Begriff "Regeldifferenz".

Accepted Answer

Fehler zwischen der Regelgröße und dem Sollwert

Answer

Größe der Störgröße

Answer

Zeit, bis das System den Sollwert erreicht

Answer

Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert

Question 52

Welche Aufgabe erfüllt der Sensor in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Rückführung des Regelkreises durch Messung der Regelgröße

Answer

Berechnung des Sollwerts

Answer

Verstärkung des Regelsignals

Answer

Betätigung des Stellers

Question 53

Welche der folgenden Kenngrößen beschreibt das zeitliche Verhalten eines PT1-Elements?

Accepted Answer

Zeitkonstante

Answer

Übertragungsfunktion

Answer

Proportionalitätsfaktor

Answer

Regelzeit

Question 54

Welche der folgenden Methoden zur Störgrößenunterdrückung kompensiert sowohl schnelle als auch langsame Störgrößen?

Accepted Answer

Zweistufiger Regler

Answer

Differentialregler

Answer

Integralregler

Answer

Proportionalregler

Question 55

Welche der folgenden Aussagen zur Ziegler-Nichols-Stimmungsmethode ist korrekt?

Accepted Answer

Sie basiert auf der Reaktion des Systems auf einen Sprung in der Eingangsgröße und ist für lineare Systeme geeignet.

Answer

Sie ist am besten für Systeme mit langer Regelzeit geeignet.

Answer

Sie erfordert eine genaue Kenntnis des Systemmodells und kann nur für nichtlineare Systeme verwendet werden.

Question 56

Welche der folgenden Aussagen zur Systemidentifikation ist richtig?

Accepted Answer

Es handelt sich um einen Prozess zur experimentellen Bestimmung der Systemparameter und Erstellung eines mathematischen Modells.

Answer

Sie erfordert lediglich die Definition des Modells und die Validierung.

Answer

Sie ist nur für lineare Systeme anwendbar.

Question 57

Welche der folgenden Regelungsarten kommt bei Systemen mit konstanter Störgröße zum Einsatz?

Accepted Answer

Integralregler oder Zweistufiger Regler

Answer

PID-Regler

Answer

Differentialregler

Answer

Proportionalregler

Question 58

Welche der folgenden Größen ist eine Regelgröße?

Accepted Answer

Drehzahl

Answer

Regelstrecke

Answer

Stellgröße

Answer

Störgröße

Question 59

Welche Regelungsart wird verwendet, wenn die Regelgröße konstant gehalten werden soll?

Accepted Answer

Regelung

Answer

Folgeregelung

Answer

Störgrößenaufschaltung

Answer

Optimierung

Question 60

Was ist die Aufgabe eines Reglers?

Accepted Answer

Berechnung der Stellgröße auf Basis der Regelabweichung

Answer

Manipulation der Stellgröße

Answer

Messung der Regelgröße

Question 61

Welche der folgenden Aussagen zur P-Regelung ist korrekt?

Accepted Answer

Die Stellgröße ist proportional zur Regelabweichung

Answer

Die Stellgröße ist konstant

Answer

Die Stellgröße ist integral zur Regelabweichung

Question 62

Was ist der Vorteil einer I-Regelung?

Accepted Answer

Eliminierung der bleibenden Regelabweichung

Answer

Geringe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen

Answer

Schnelle Reaktion auf sprungförmige Änderungen

Answer

Einfache Implementierung

Question 63

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

Accepted Answer

Im geschlossenen Regelkreis wird die Regelgröße gemessen und zur Berechnung der Stellgröße verwendet

Answer

Im geschlossenen Regelkreis wird die Störgröße nicht berücksichtigt

Answer

Im offenen Regelkreis wird die Stellgröße konstant gehalten

Question 64

Welche der folgenden Anwendungen nutzt eine Regelungstechnik?

Accepted Answer

Temperaturregelung einer Heizung

Answer

Übersetzung eines Textes

Answer

Berechnung einer mathematischen Funktion

Answer

Erstellung einer Datenbank