Regelungstechnik in der Antriebstechnik: Online-Quiz für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Bedeutung von Simulationen und Modellierung bei der Entwicklung und Optimierung von Antriebsregelungen?

Accepted Answer

Simulationen helfen, das Verhalten von Antriebssystemen unter verschiedenen Bedingungen vorherzusagen.

Accepted Answer

Simulationen und Modellierung können die Entwicklungszeit von Antriebsregelungen verkürzen.

Answer

Nur hochkomplexe Antriebssysteme erfordern Simulationen und Modellierung.

Answer

Modellierung dient nur zur Optimierung vorhandener Antriebsregelungen.

Question 2

Welcher Reglertyp eignet sich in der Antriebstechnik besonders für hohe Bandbreite und schnelle Reaktionen?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

Smith-Regler

Question 3

Welcher Faktor kann die Stabilität eines geregelten Antriebssystems beeinträchtigen?

Accepted Answer

Lange Transportverzögerungen

Answer

Niedrige Verstärkung

Answer

Hohe Dämpfung

Answer

Geringe Trägheit

Question 4

Welcher Sensortyp wird häufig zur Messung der Drehzahl in Antriebssystemen eingesetzt?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Lasersensor

Answer

Ultraschallsensor

Question 5

Welches Gerät wird in der Regel zur Steuerung der Leistung eines Antriebssystems verwendet?

Accepted Answer

Frequenzumrichter

Answer

SPS

Answer

Servomotor

Answer

Schütz

Question 6

Welche Kennzahl beschreibt die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Regelgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Regelstrecke

Question 7

Welche der folgenden Größen kann als Störgröße wirken?

Accepted Answer

Temperaturänderung

Answer

Referenzgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Regelgröße

Question 8

Welche der folgenden Regelungsarten wird häufig in der Antriebstechnik eingesetzt?

Accepted Answer

Beide der oben genannten

Answer

Stellgrößenregelung

Answer

Regeldifferenzregelung

Answer

Keine der oben genannten

Question 9

Wofür steht die Abkürzung PID im Zusammenhang mit Reglern?

Accepted Answer

Proportional-Integral-Differential-Regler

Answer

Proportional-Integral-Regler

Answer

Proportional-Derivativ-Regler

Answer

Proportional-Regler

Question 10

Welche Größe wird bei der Regelung von Motoren üblicherweise **nicht** berücksichtigt?

Accepted Answer

Beschleunigung

Answer

Drehzahl

Answer

Strom

Answer

Position

Question 11

Was ist der Hauptzweck der Stromregelung bei Drehstrommotoren?

Accepted Answer

Begrenzung des Stroms zum Schutz des Motors

Answer

Verbesserung des Wirkungsgrads

Answer

Optimierung der Drehmomentcharakteristik

Answer

Reduzierung von Spannungsschwankungen

Question 12

Welche Komponente in einem Gleichstrommotor spielt eine entscheidende Rolle bei der Drehzahlregelung?

Accepted Answer

Feldwicklung

Answer

Anker

Answer

Kommutator

Answer

Stator

Question 13

Welche der folgenden Aussagen über Regelkreise ist **falsch**?

Accepted Answer

Regelkreise können nur lineare Systeme regeln.

Answer

Regelkreise können offen oder geschlossen sein.

Answer

Regelkreise benötigen einen Sollwert.

Answer

Regelkreise können instabil werden.

Question 14

Welches Element ist **kein** Bestandteil eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Z-Glied

Answer

P-Glied

Answer

I-Glied

Answer

D-Glied

Question 15

Nennen Sie ein konkretes Beispiel für eine Anwendung der Regelungstechnik in der Antriebstechnik.

Accepted Answer

Steuerung von industriellen Robotern

Answer

Stabilisierung von Flugzeugen

Answer

Regelung von Heizungsanlagen

Answer

Optimierung von Verkehrsabläufen

Question 16

Welcher Reglertyp zeichnet sich durch ein gutes Regelverhalten und Robustheit aus?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

Zweipunktregler

Question 17

Welche Maßnahme erhöht die Robustheit eines Regelsystems?

Accepted Answer

Hinzufügen eines Störgrößenbeobachters

Answer

Reduzierung der Regelstrecke

Answer

Erhöhung des Regelverstärkers

Answer

Keine der genannten

Question 18

Nennen Sie den Hauptunterschied in den Regelungsanforderungen zwischen Gleichstrom- und Drehstrommotoren.

Accepted Answer

Drehmomentregelung vs. Drehzahlregelung

Answer

Stromregelung vs. Spannungsregelung

Answer

Lineare vs. nichtlineare Regelstrecke

Question 19

Welche nichtlinearen Effekte können in Antriebssystemen auftreten und wie können sie ausgeglichen werden?

Accepted Answer

Sättigung, Hysterese, Totzeit

Answer

Nur Totzeit

Answer

Nur Hysterese

Question 20

Welche zwei Kriterien sind entscheidend für die Stabilitätsauslegung von Regelkreisen?

Accepted Answer

Verstärkung und Zeitkonstante

Answer

Regelstrecke und Reglertyp

Answer

Störgrößen und Rauschen

Answer

Messgenauigkeit und Stellgenauigkeit

Question 21

Welche Regelungsarchitektur eignet sich am besten für Roboter, die hohe Präzision und schnelle Reaktionszeiten erfordern?

Accepted Answer

Dezentrale Regelung (verbesserte Reaktionszeit und Präzision)

Answer

Zentrale Regelung (einfache Implementierung)

Answer

Hierarchische Regelung (geeignet für Roboter mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsanforderungen)

Question 22

Welche der folgenden Aussagen zur Regelung von Servomotoren trifft zu?

Accepted Answer

Die Regelung erfolgt in der Regel über eine positionsabhängige Rückführung.

Answer

Servomotoren benötigen keine Regelung.

Answer

Die Regelung erfolgt ausschließlich über eine drehzahlabhängige Rückführung.

Question 23

Welche der folgenden Größen wird in der Regelungstechnik als Führungsgröße bezeichnet?

Accepted Answer

Die gewünschte Ausgangsgröße

Answer

Die Eingangsgröße

Answer

Die Störgröße

Answer

Die Regelgröße

Question 24

Welche der folgenden Aufgaben übernimmt ein Regler in der Antriebstechnik?

Accepted Answer

Berechnung der Stellgröße anhand der Führungsgröße und der Regelabweichung

Answer

Messung der Ist-Position

Answer

Erzeugung der Antriebsleistung

Question 25

Welche der folgenden Eigenschaften ist für die Stabilität eines Regelungssystems entscheidend?

Accepted Answer

Negative Rückkopplung

Answer

Hohe Verstärkung

Answer

Geringe Verstärkung

Answer

Lange Anstiegszeit

Question 26

Welche der folgenden Sensoren wird häufig zur Positionsrückführung in Antrieben eingesetzt?

Accepted Answer

Inkrementalgeber

Answer

Lichtschranke

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Temperatursensor

Question 27

Welche der folgenden Antriebsarten zeichnet sich durch eine hohe Dynamik und Präzision aus?

Accepted Answer

Servoantrieb

Answer

Gleichstromantrieb

Answer

Schrittmotor

Answer

Induktionsmotor

Question 28

Was ist eine zentrale Aufgabe von Stellgliedern in der Antriebstechnik?

Accepted Answer

Umwandlung elektrischer Signale in mechanische Größen

Answer

Betrieb ohne Energieversorgung

Answer

Schnelle Ausführung von Regelbefehlen

Question 29

Welchem Zweck dient ein Beobachter in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Schätzung nicht direkt messbarer Größen

Answer

Verbesserung der Stabilität

Answer

Reduzierung von Störgrößen

Answer

Erhöhung der Regelgeschwindigkeit

Question 30

In welchem Anwendungsbereich wird typischerweise keine Regelungstechnik in der Antriebstechnik eingesetzt?

Accepted Answer

Waschmaschine

Answer

Elektroauto

Answer

CNC-Maschine

Answer

Industrieroboter

Question 31

Was ist ein wesentlicher Nutzen von Modellbildung in der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Simulation des Verhaltens von Regelstrecken

Answer

Anwendbarkeit nur für lineare Regelstrecken

Answer

Gewährleistung exakter Modelle

Question 32

Worauf zielt eine Regelung in der Antriebstechnik primär ab?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung einer gewünschten Größe

Answer

Verlängerung der Antriebslebensdauer

Answer

Optimierung der Energieeffizienz

Answer

Reduzierung von Lärm und Vibrationen

Question 33

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Regelungstechnik in der Antriebstechnik zu?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die präzise Steuerung und Regelung von Motoren, Antrieben und Robotern.

Answer

Sie dient ausschließlich der Senkung der Betriebskosten.

Answer

Sie hat keine signifikanten Auswirkungen auf die Effizienz von Antrieben.

Question 34

Welcher der folgenden Reglertypen findet in der Antriebstechnik breite Anwendung, um eine schnelle und präzise Reaktion auf Steuerbefehle zu erzielen?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

Zustandsregler

Answer

Bang-Bang-Regler

Answer

Fuzzy-Regler

Question 35

Welche physikalische Größe stellt die Regelgröße in einem Antriebssystem typischerweise dar?

Accepted Answer

Drehzahl

Answer

Stromstärke

Answer

Beschleunigung

Answer

Spannung

Question 36

Welches der folgenden Kriterien hat bei der Auswahl von Stellantrieben in der Antriebstechnik höchste Priorität?

Accepted Answer

Dynamische Eigenschaften (z. B. Reaktionszeit, Beschleunigung)

Answer

Wirtschaftlichkeit

Answer

Gewicht

Answer

Betriebszuverlässigkeit

Question 37

Welcher der folgenden Vorteile kann durch den Einsatz der Regelungstechnik in der Antriebstechnik erreicht werden?

Accepted Answer

Verbesserte Genauigkeit und Präzision

Answer

Vereinfachte Wartung

Answer

Reduzierte Herstellungskosten

Answer

Erhöhte Sicherheit

Question 38

Welche Komponente ist ein wesentlicher Bestandteil eines geschlossenen Regelkreises in der Antriebstechnik?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Spannungsquelle

Answer

Schütz

Answer

Transformator

Question 39

In welchem Bereich der Antriebstechnik findet die Regelungstechnik üblicherweise Anwendung?

Accepted Answer

Robotik

Answer

Audiotechnik

Answer

Beleuchtungssysteme

Question 40

Welche der folgenden Größen ist **keine** Zustandsgröße eines linearen Regelsystems?

Accepted Answer

Tastverhältnis

Answer

Ausgangsspannung

Answer

Regeldifferenz

Answer

Istwert

Question 41

Welche der folgenden Regelungsarten eignet sich für Prozesse mit großen Totzeiten?

Accepted Answer

SMITH-Regelung

Answer

PD-Regelung

Answer

PID-Regelung

Answer

Zweipunktregelung

Question 42

Wie lautet die allgemeine Gleichung für die Sprungantwort eines PT1-Gliedes?

Accepted Answer

y(t) = A * (1 - e^(-t/T))

Answer

y(t) = A * e^(-t/T)

Answer

y(t) = -A * (1 - e^(-t/T))

Answer

y(t) = A * (1 + e^(-t/T))

Question 43

Welche der folgenden Aussagen zur Stabilität eines linearen Regelsystems ist **richtig**?

Accepted Answer

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

Answer

Ein System ist stabil, wenn alle Pole seiner Übertragungsfunktion positive Realteile haben.

Answer

Ein System ist stabil, wenn mindestens ein Pol seiner Übertragungsfunktion einen positiven Realteil hat.

Answer

Ein System ist stabil, wenn alle Pole seiner Übertragungsfunktion auf der imaginären Achse liegen.

Question 44

Welche der folgenden Regelgrößen wird bei der Positionsregelung eines Roboters verwendet?

Accepted Answer

Position des Roboterarms

Answer

Stromstärke des Roboterantriebs

Answer

Drehmoment des Robotermotors

Answer

Geschwindigkeit des Roboterarms

Question 45

Welche der folgenden Störgrößen beeinflusst die Antriebstechnik **am stärksten**?

Accepted Answer

Lastschwankungen

Answer

Windgeschwindigkeit

Answer

Temperaturschwankungen

Answer

Spannungsschwankungen

Question 46

Wie lautet die Zielgröße einer kaskadierten Regelung?

Accepted Answer

Ausgangsgröße des inneren Regelkreises

Answer

Istwert des inneren Regelkreises

Answer

Ausgangsgröße des äußeren Regelkreises

Question 47

Welche der folgenden Aussagen ist **kein** Stabilitätskriterium für Regelkreise?

Accepted Answer

Der Verstärkungsfaktor ist größer als 1.

Answer

Die Regelstrecke ist linear.

Answer

Die Zeitkonstanten von Regler und Regelstrecke sind aufeinander abgestimmt.

Answer

Der Regelkreis ist rückwirkend.

Question 48

Welcher Reglertyp führt im eingeschwungenen Zustand zu einer bleibenden Regelabweichung?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PI-Regler

Question 49

Was beschreibt die Anstiegszeit eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Regelgröße 98 % ihres Endwertes erreicht hat.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Regelgröße ihren Spitzenwert erreicht hat.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Regelgröße ihren Endwert erreicht hat.

Question 50

Welche Aussage zum PID-Regler ist **falsch**?

Accepted Answer

Der PID-Regler kann auch ohne genaue Kenntnis der Regelstrecke betrieben werden.

Answer

Der PID-Regler kann Regelabweichungen in drei Zeitbereichen kompensieren.

Answer

Der PID-Regler ist der vielseitigste Reglertyp.

Question 51

Welche Komponente ist **nicht** Teil eines Antriebssystems?

Accepted Answer

Spannungsregler

Answer

Sensor

Answer

Motor

Answer

Getriebe

Question 52

Welche Motortypen werden häufig in Servosystemen eingesetzt?

Accepted Answer

Gleichstrom-Servomotor und bürstenloser Gleichstrommotor

Answer

Wechselstrom-Asynchronmotor

Answer

Schrittmacher

Answer

Induktionsmotor

Question 53

Was ist das Ziel der Zustandsregelung eines Roboters?

Accepted Answer

Kontrolle von Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Roboters in Echtzeit.

Answer

Erkennung und Vermeidung von Hindernissen.

Answer

Optimierung des Energieverbrauchs des Roboters.

Question 54

Welche Steuerungsmethode ermöglicht eine präzise Positionierung von Robotern **nicht**?

Accepted Answer

Fuzzy-Logik-Regelung

Answer

Stimmgabelregelung

Answer

PID-Regelung

Question 55

In welchen der folgenden Anwendungen findet die Regelungstechnik in der Antriebstechnik Verwendung?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Industrieroboter und Kraftfahrzeuge

Answer

Medizinische Geräte

Answer

Haushaltsgeräte

Question 56

Welche Aussage zur Sicherheit in der Antriebstechnik ist **richtig**?

Accepted Answer

Regelkreise sollten redundante Sensoren und Aktoren für kritische Funktionen haben.

Answer

Störungen im Antriebssystem sollten ignoriert werden.

Answer

Antriebssysteme sollten immer mit der maximalen Geschwindigkeit arbeiten.

Question 57

Welches der folgenden Regelverfahren wird in der Regel zur Regelung von Drehzahlantrieben mit Gleichstrommotoren eingesetzt?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

P-Regler

Question 58

Nennen Sie die Funktion eines Winkelgebers in einem Antriebssystem.

Accepted Answer

Er misst die aktuelle Winkelposition der Welle

Answer

Er liefert das Regelsignal für den Antrieb

Answer

Er begrenzt die Ausgangsdrehzahl

Answer

Er wandelt Drehzahl in Spannung um

Question 59

Was ist die primäre Aufgabe einer P-Regelung?

Accepted Answer

Reduzierung des Regelfehlers

Answer

Eliminierung von Laststörungen

Answer

Maximierung der Stellgröße

Question 60

Welche der folgenden Angaben ist kein Kriterium bei der Auswahl eines geeigneten Antriebsmotors?

Accepted Answer

Betriebstemperatur

Answer

Drehzahl

Answer

Drehmoment

Question 61

Beschreiben Sie die Funktion eines Lagereglers in einem Antriebssystem.

Accepted Answer

Stabilisierung des Regelkreises

Answer

Umwandlung des Drehmoments in elektrische Energie

Answer

Messung der Ausgangsdrehzahl

Answer

Erzeugung des Führungssignals

Question 62

Nennen Sie eine charakteristische Eigenschaft eines kaskadierten Reglers.

Accepted Answer

Mehrere Regelkreise in hierarchischer Anordnung

Answer

Hohe Stabilität

Answer

Kurze Regelzeiten

Answer

Einfache Implementierung

Question 63

Was ist ein wesentliches Merkmal von elektromechanischen Aktuatoren?

Accepted Answer

Direkte Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Bewegung

Answer

Geeignet für hohe Lasten

Answer

Erfordernis einer externen Getriebeübersetzung

Question 64

Welche der folgenden Aussagen zur Stabilität eines Regelkreises ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn alle Eigenwerte im linken Halbraum der s-Ebene liegen.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn die Verstärkung des Reglers hoch ist.

Answer

Ein Regelkreis ist stabil, wenn alle Eigenwerte negativ sind.