Regelungstechnik in der Automatisierungstechnik: Online-Quizzes für Mechatronik-Studierende

Question 1

Welche Steuerungsart wird in der Prozessregelung häufig für kontinuierliche Prozesse eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

Zweipunktregler

Answer

P-Regler

Answer

Fuzzy-Regler

Question 2

Welches Verfahren dient der Überwachung des aktuellen Zustands einer Maschine?

Accepted Answer

Zustandsüberwachung

Answer

Simulation

Answer

Fehlerdiagnose

Question 3

Welcher Regelkreisparameter beschreibt die Zeit, die ein Regler benötigt, um eine Änderung des Sollwerts zu erreichen?

Accepted Answer

Anstiegszeit

Answer

Proportionalband

Answer

Integralzeit

Answer

Differentialzeit

Question 4

Welches Prinzip liegt der Zustandsüberwachung auf Basis von Vibrationsmessungen zugrunde?

Accepted Answer

Fourier-Analyse

Answer

Trending

Answer

Fuzzy-Logik

Answer

Neuronale Netze

Question 5

Welche Fehlerart kann zu Instabilität in einem Regelkreis führen?

Accepted Answer

Regelstreckenunterdämpfung

Answer

Messfehler

Answer

Sensorausfall

Answer

Aktorversagen

Question 6

Welches Verfahren dient zur optimalen Einstellung der Parameter eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Ziegler-Nichols-Methode

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Regressionsanalyse

Answer

Evolutionäre Algorithmen

Question 7

Welche Aussage zur Zustandsüberwachung in der Automatisierungstechnik ist richtig?

Accepted Answer

Zustandsüberwachung ermöglicht eine vorausschauende Instandhaltung.

Answer

Vibrationsanalyse ist nur für Maschinen im Stillstand geeignet.

Answer

Thermografie zeigt nur Temperaturunterschiede an der Oberfläche.

Answer

Akustische Emissionsanalyse ist ein Verfahren, das in das System eingreift.

Question 8

Welches Kriterium ist entscheidend bei der Auswahl eines Reglers für einen bestimmten Prozess?

Accepted Answer

Prozessdynamik

Answer

Regelstrecke

Question 9

Was ist der Zweck einer Vorfilterung in der Zustandsüberwachung?

Accepted Answer

Reduzierung von Störsignalen

Answer

Verstärkung von Fehlersignalen

Question 10

Welcher Regelkreis kann durch eine Störgrößenbeeinflussung verändert werden?

Accepted Answer

Gestörter Regelkreis

Answer

Regelkreis erster Ordnung

Answer

Ungestörter Regelkreis

Question 11

Welcher Reglertyp weist einen permanenten Fehler auf?

Accepted Answer

I-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 12

Welche Einheit wird zur Beschreibung der Verstärkung eines Verstärkers verwendet?

Accepted Answer

dB

Answer

Hz

Answer

s

Answer

N

Question 13

Welche Art von Störung kann durch Zustandsüberwachung erkannt werden?

Accepted Answer

Intermittierende Fehler

Answer

Regelgrößenabweichungen

Answer

Messwertrauschen

Answer

Laständerungen

Question 14

Welche der folgenden Methoden wird in der Automatisierungstechnik zur Prozessregelung eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

Zustandsrückführung

Answer

Fuzzy-Regelung

Answer

Neuronale Netze

Question 15

Was ist das primäre Ziel der Zustandsüberwachung in der Automatisierungstechnik?

Accepted Answer

Erkennung von Anomalien und Fehlern in Systemen

Answer

Optimierung der Systemleistung

Answer

Verringerung von Ausfallzeiten

Answer

Steigerung der Produktqualität

Question 16

Was ist das Unterscheidungsmerkmal zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis?

Accepted Answer

In einem geschlossenen Regelkreis gibt es eine Rückkopplung, wohinge es in einem offenen Regelkreis keine Rückkopplung gibt.

Answer

In einem offenen Regelkreis gibt es eine Rückkopplung, wohinge es in einem geschlossenen Regelkreis keine Rückkopplung gibt.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis.

Answer

In einem offenen Regelkreis ist die Regelgröße konstant, während sie in einem geschlossenen Regelkreis variabel ist.

Question 17

Welche Größe wird in einem PID-Regler als Regelgröße bezeichnet?

Accepted Answer

Istwert

Answer

Sollwert

Answer

Regeldifferenz

Answer

Stellgröße

Question 18

Welches Regelungsverfahren kompensiert Regelabweichungen durch eine schnelle Anpassung des Stellsignals?

Accepted Answer

PD-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

PI-Regelung

Answer

PID-Regelung

Question 19

Welche primäre Aufgabe übernimmt ein Zustandsbeobachter in der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Ermittlung nicht direkt messbarer Zustandsgrößen

Answer

Verbesserung der Regelgüte

Answer

Verhinderung von Systemausfällen

Answer

Reduzierung der Regelkosten

Question 20

Welche Aussage beschreibt die Stabilität eines Regelkreises am treffendsten?

Accepted Answer

Das System kehrt nach einer Störung wieder in den Sollzustand zurück

Answer

Das System reagiert nicht auf eine Störung

Answer

Das System schwingt nach einer Störung unbegrenzt

Answer

Das System schwingt nach einer Störung mit konstanter Amplitude

Question 21

Welches Fehlerdiagnoseverfahren basiert vorrangig auf der Auswertung von Prozessdaten?

Accepted Answer

Signalbasierte Diagnose

Answer

Modellbasierte Diagnose

Answer

Wissensbasierte Diagnose

Answer

Expertensystemdiagnose

Question 22

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Reglers in der Automatisierungstechnik von höchster Bedeutung?

Accepted Answer

Regelgüte

Answer

Echtzeitfähigkeit

Answer

Energieeffizienz

Answer

Kosten

Question 23

Welches mathematische Modell beschreibt ein System, in dem eine Störgröße zu einer verzögerten Reaktion der Ausgangsgröße führt?

Accepted Answer

Totzeitglied

Answer

Verstärkerglied

Answer

Integrierglied

Question 24

Welche Größe charakterisiert die Geschwindigkeit, mit der eine Regelstrecke auf Änderungen der Eingangsgröße reagiert?

Accepted Answer

Zeitkonstante

Answer

Dämpfungsgrad

Answer

Resonanzfrequenz

Answer

Verstärkungsfaktor

Question 25

Welcher Algorithmus wird häufig zur Zustandsüberwachung und Fehlerdiagnose in Regelungssystemen eingesetzt?

Accepted Answer

Kalman-Filter

Answer

Genetische Algorithmen

Answer

Neuronale Netze

Answer

Fuzzy-Logik

Question 26

Welches Bussystem findet in der industriellen Automatisierungstechnik häufig Anwendung für die Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

USB

Answer

I2C-Bus

Question 27

Welches Protokoll ist für den Datenaustausch zwischen industriellen Steuerungssystemen weit verbreitet?

Accepted Answer

Modbus

Answer

HTTP

Answer

SNMP

Answer

TCP/IP

Question 28

Welche Komponente ist das zentrale Element für die Steuerung von Prozessen in der Automatisierungstechnik?

Accepted Answer

Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)

Answer

Programmierbare Logik-Steuerung (PLS)

Answer

Personal Computer (PC)

Answer

Mikrokontroller

Question 29

Was ist die vorrangige Aufgabe eines Reglers?

Accepted Answer

Abweichung zwischen Soll- und Ist-Wert zu minimieren

Answer

Messgröße in Stellgröße umzuwandeln

Answer

Störgrößen auszugleichen

Question 30

Was ist der Zweck von Zustandsüberwachung?

Accepted Answer

Überwachung kritischer Prozessparameter zur frühzeitigen Erkennung von Störungen oder Fehlern

Answer

Alleinige Fehlerdiagnose

Answer

Performance-Optimierung

Answer

Messung von Regelgrößen

Question 31

Was ist das primäre Ziel einer Feedforward-Regelung?

Accepted Answer

Vorausschauende Kompensation von Störgrößen

Answer

Minimierung des Regelfehlers

Answer

Erhöhung der Prozesssicherheit

Answer

Optimierung der Regelstreckenparameter

Question 32

Welche Eigenschaft ist für ein Regelungssystem unerlässlich?

Accepted Answer

Stabilität

Answer

Schnelles Ansprechverhalten

Answer

Geringe Kosten

Answer

Hohe Genauigkeit

Question 33

Welche Branche profitiert am stärksten vom Einsatz von Regelungstechnik?

Accepted Answer

Prozessindustrie

Answer

Einzelhandel

Answer

Bauwesen

Answer

Tourismus

Question 34

Welche der folgenden Größen ist **keine** Eingangsgröße eines Reglers?

Accepted Answer

Ausgangsgröße

Answer

Regelgröße

Answer

Führungsgröße

Answer

Störgröße

Question 35

Welcher Reglertyp eignet sich am besten für Systeme mit **langen Verzögerungszeiten**?

Accepted Answer

Smith-Prädiktor

Answer

PID-Regler

Answer

Zustandsregler

Answer

PI-Regler

Question 36

Welches Stabilitätskriterium besagt, dass die Phase der offenen Schleife in einem bestimmten Frequenzbereich **-180 Grad** betragen muss?

Accepted Answer

Nyquist-Kriterium

Answer

Root-Locus-Verfahren

Answer

Bode-Diagramm

Question 37

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Regelungsverfahren in der Automatisierungstechnik?

Accepted Answer

Temperaturregelung einer Klimaanlage

Answer

Bildbearbeitung

Answer

Textverarbeitung

Answer

Datenspeicherung

Question 38

Welches Blockschaltbild stellt ein Regelkreis mit einer **Rückführung des Ist-Werts** dar?

Accepted Answer

Geschlossener Regelkreis

Answer

Offener Regelkreis

Answer

Kaskadenregelung

Answer

System mit Vorwärtskopplung

Question 39

Welche der folgenden Methoden zur Fehlerdiagnose basiert auf der Überwachung von charakteristischen Mustern im Signalverlauf?

Accepted Answer

Mustererkennung

Answer

Neuronale Netze

Answer

Fuzzy-Logik

Answer

Expertensysteme

Question 40

Welche Aufgabe übernimmt der Regler in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Fehlererkennung und -beseitigung

Answer

Störgrößenunterdrückung

Answer

Datenerfassung

Answer

Signalkonditionierung

Question 41

Welche Aufgabe hat ein Regler in der Automatisierungstechnik?

Accepted Answer

Prozessvariablen auf einen **gewünschten Wert einstellen und halten**

Answer

Daten überwachen und visualisieren

Answer

Fehler im System erkennen

Question 42

Welche Größe ist ein wesentlicher Bestandteil der Regelstrecke?

Accepted Answer

Zeitkonstante

Answer

Reglerverstärkung

Answer

Sollwert

Question 43

Wie kann ein Zustandsregler realisiert werden?

Accepted Answer

Rückführung des Systemzustands

Answer

Verwendung einer KI-Methode

Answer

Direkte Messung aller Systemvariablen

Question 44

Welche Aufgabe erfüllt ein Beobachter in einem Regelungssystem?

Accepted Answer

Schätzung des aktuellen Zustands des Systems basierend auf verfügbaren Messwerten.

Answer

Kompensation von Störungen, die das System beeinflussen.

Answer

Erkennung und Diagnose von Fehlern im System.

Answer

Direkte Steuerung der Stellglieder zur Erreichung des Sollwerts.

Question 45

Wie beschreibt man am besten die Rolle der Regelungstechnik in der Automatisierung?

Accepted Answer

Regelungstechnik ermöglicht die präzise Steuerung von Prozessen und Systemen, um gewünschte Ergebnisse zu erreichen und die Qualität zu optimieren.

Answer

Regelungstechnik ist ein zusätzliches Feature, das die Effizienz von automatisierten Systemen steigert, aber nicht unbedingt notwendig ist.

Answer

Regelungstechnik ist nur für komplexe Systeme relevant, nicht für einfache Automatisierungsaufgaben.

Question 46

Welche Komponente gehört NICHT zu einem typischen Regelkreis?

Accepted Answer

Sensoren zur Erfassung von Zustandsgrößen

Answer

Stellglied zur Beeinflussung des Prozesses

Answer

Regelstrecke, die den zu regelnden Prozess repräsentiert

Answer

Regler, der die Steuerung des Prozesses übernimmt

Question 47

Welche Regelungsart eignet sich besonders gut für die Steuerung von Temperaturprozessen?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

Bang-Bang-Regelung

Answer

On-Off-Regelung

Answer

Fuzzy-Logik-Regelung

Question 48

Ein Regler mit einem hohen Proportionalanteil (Kp) führt zu...

Accepted Answer

...einer schnellen Reaktion auf Regelabweichungen, jedoch möglicherweise zu instabilem Verhalten.

Answer

...einer langsamen Reaktion auf Regelabweichungen, jedoch zu stabilem Verhalten.

Answer

...einer niedrigen Regelgenauigkeit, jedoch zu stabilem Verhalten.

Question 49

Welche Methode wird üblicherweise zur Zustandsüberwachung in automatisierten Systemen eingesetzt?

Accepted Answer

Datenanalyse von Sensordaten mittels statistischer Methoden und Mustererkennung.

Answer

Manuelle Überprüfung von Logdateien durch Fachpersonal.

Answer

Simulation des Systems unter verschiedenen Bedingungen, um potenzielle Fehler zu identifizieren.

Answer

Visuelle Inspektion des Systems durch Fachpersonal.

Question 50

Welche Folge ist AM WENIGSTEN wahrscheinlich, wenn ein Fehler in einem automatisierten System auftritt?

Accepted Answer

Steigerung der Produktivität

Answer

Sicherheitsrisiken für Personen aufgrund von fehlerhaftem Systemverhalten.

Answer

Stillstand des Systems aufgrund von Funktionsstörungen.

Answer

Verlust von Material aufgrund von Produktionsausfällen.

Question 51

Welche Technik wird häufig zur Fehlerdiagnose in automatisierten Systemen eingesetzt?

Accepted Answer

Expertensysteme, die auf Basis von Regeln und Erfahrungswerten Fehler erkennen und lokalisieren.

Answer

Zufällige Überprüfung von Komponenten, um den Fehler zu finden.

Answer

Simulation des Systems ohne Berücksichtigung von Fehlern, um potenzielle Fehlerquellen zu identifizieren.

Answer

Manuelle Suche nach Fehlern in Schaltplänen durch Fachpersonal.

Question 52

Welche Aussage beschreibt am besten die Bedeutung der Regelungstechnik in der modernen Industrie?

Accepted Answer

Regelungstechnik ist essenziell für die effiziente und zuverlässige Steuerung von Produktionsprozessen, die Optimierung der Qualität und die Erhöhung der Produktivität.

Answer

Regelungstechnik ist nur in Spezialfällen relevant, z.B. in der Raumfahrt oder der Medizintechnik.

Question 53

Welche Aussage beschreibt die bedeutendste Unterscheidung zwischen Steuerung und Regelung?

Accepted Answer

Regelung nutzt das Feedback des gemessenen Istwerts, um den Sollwert zu erreichen, im Gegensatz zur Steuerung.

Answer

Steuerung ist dynamisch, Regelung ist statisch.

Question 54

Ein PT1-Element wird durch ein Sprungsignal angeregt. Nach welcher Zeitspanne erreicht die Sprungantwort etwa 63 % des Endwerts?

Accepted Answer

Nach einer Zeitkonstante (T)

Answer

Nach zwei Zeitkonstanten (2T)

Answer

Nach einer halben Zeitkonstante (T/2)

Answer

Sofort

Question 55

Welches Regelverfahren eignet sich am besten für Systeme mit sehr geringen Anstiegszeiten und minimaler Überschreitung?

Accepted Answer

Zustandsregelung

Answer

PI-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

PID-Regelung

Question 56

Welche Aufgabe übernimmt primär ein Regler in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Minimierung der Regelabweichung durch Anpassung der Stellgröße an die Regelstrecke

Answer

Verstärkung von Störungen im Prozess für eine schnellere Reaktion

Answer

Messen des Istwerts und Anpassung an die Führungsgröße

Question 57

Welche Aussage beschreibt am treffendsten die Funktion eines Beobachters in der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Schätzung nicht messbarer Zustandsgrößen anhand der verfügbaren Messdaten

Answer

Entfernung von Störungen im Messsignal

Answer

Anpassung der Sollwertvorgabe an die Dynamik des Prozesses

Question 58

Was bedeutet "Stabilität" im Zusammenhang mit Regelungstechnik?

Accepted Answer

Die Fähigkeit eines Systems, nach einer Störung in seinen Ausgangszustand zurückzukehren

Answer

Die Genauigkeit, mit der ein System den Sollwert erreicht

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der ein System auf eine Änderung der Führungsgröße reagiert

Question 59

Welche der aufgeführten Methoden ist KEINE gängige Technik zur Stabilitätsanalyse von Regelkreisen?

Accepted Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Hurwitz-Kriterium

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Kriterium

Question 60

Welche Aufgabe erfüllt ein PID-Regler?

Accepted Answer

Er kombiniert die Vorteile von P-, I- und D-Anteilen für eine schnelle und präzise Regelung

Answer

Er dient ausschließlich der Stabilisierung instabiler Prozesse

Question 61

Was beschreibt in der Automatisierungstechnik ein SPS-Programm?

Accepted Answer

Ein Programm, das die Steuerung und Regelung eines Prozesses durch eine speicherprogrammierbare Steuerung ermöglicht

Answer

Ein Programm zur Simulation von Regelkreisen auf einem Computer

Question 62

Welche Aussage trifft auf eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zu?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die flexible Anpassung der Steuerungs- und Regelungsfunktionen an sich ändernde Prozessbedingungen

Answer

Sie wird ausschließlich in der Automobilindustrie eingesetzt