Anwendungen der Regelungstechnik: Online-Quiz für Studierende des Maschinenbaus

Question 1

Welche der folgenden Herausforderungen ist bei der Regelung komplexer Systeme besonders relevant?

Accepted Answer

Nichtlineares Verhalten des Systems

Answer

Geringe Regelungsanforderungen

Answer

Kurze Regelstrecken

Answer

Vollständig bekannte Störeinflüsse

Question 2

Welche Art von Regelkreis zeichnet sich durch eine hohe Präzision in der Regelung aus?

Accepted Answer

Geschlossener Regelkreis mit Rückführung

Answer

Offener Regelkreis

Answer

Geschlossener Regelkreis ohne Rückführung

Question 3

Welches Werkzeug wird häufig zur Simulation und Analyse von Regelungssystemen verwendet?

Accepted Answer

Matlab/Simulink

Answer

Python/Scipy

Answer

Microsoft Excel

Answer

Google Sheets

Question 4

Welches Element eines Regelkreises dient der Messung der Regelgröße?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Stellglied

Answer

Führungsgröße

Answer

Regler

Question 5

Welcher der folgenden Regelalgorithmen eignet sich für komplexe, nichtlineare Systeme?

Accepted Answer

Fuzzy-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

Zweipunktregler

Answer

PI-Regler

Question 6

Welcher der folgenden Sensortypen liefert ein analoges Ausgangssignal?

Accepted Answer

Thermoelement

Answer

Lichtschranke

Answer

Hall-Sensor

Answer

Digitale Kamera

Question 7

Welche Aufgabe hat ein Stabilisierungsregler?

Accepted Answer

Unterdrückung von Schwingungen

Answer

Verbesserung der Regelgüte

Answer

Erhöhung der Verstärkung

Answer

Reduzierung der Totzeit

Question 8

Welche Größe ist die Eingangsgröße in einem Regelsystem?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Steuergröße

Answer

Störgröße

Answer

Ausgangsgröße

Question 9

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

Accepted Answer

Im offenen Regelkreis gibt es keine Rückführung

Answer

Im offenen Regelkreis wird die Ausgangsgröße nicht gemessen

Answer

Im geschlossenen Regelkreis wird die Ausgangsgröße nicht verwendet

Answer

Im geschlossenen Regelkreis gibt es keine Störgröße

Question 10

Welcher Begriff beschreibt eine unerwünschte Abweichung der Ausgangsgröße?

Accepted Answer

Regeldifferenz

Answer

Störgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Regelgröße

Question 11

Welche Methode eignet sich zur Analyse des Verhaltens eines Regelsystems im Zeitbereich?

Accepted Answer

Sprungantwort

Answer

Übertragungsfunktion

Answer

Frequenzgang

Answer

Bode-Diagramm

Question 12

Welche Aussage beschreibt korrekt die Komponenten eines Regelkreises?

Accepted Answer

Sensor, Regler, Stellglied

Answer

Sensor, Stellglied

Answer

Regler, Stellglied

Answer

Regler, Sensor

Question 13

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

Accepted Answer

Im offenen Regelkreis wird die Ausgangsgröße nicht gemessen.

Answer

Im geschlossenen Regelkreis wird die Ausgangsgröße nicht verwendet.

Answer

Im offenen Regelkreis ist die Regelgröße konstant.

Answer

Es besteht kein Unterschied zwischen offenen und geschlossenen Regelkreisen.

Question 14

Nennen Sie das Hauptziel eines PID-Reglers.

Accepted Answer

Alle genannten Antworten

Answer

Reduzierung des Regelfehlers

Answer

Verbesserung der Regelkreisstabilität

Answer

Steigerung der Regelkreisdynamik

Question 15

Was versteht man unter der Stabilität eines Regelkreises?

Accepted Answer

Die Fähigkeit, nach einer Störung in den Ausgangszustand zurückzukehren.

Answer

Die Eigenschaft, nach einer Störung unbegrenzt zu schwingen.

Answer

Das Ausbleiben einer Reaktion auf Störungen.

Answer

Eine hohe Regelgenauigkeit.

Question 16

Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Sensor und einem Stellglied.

Accepted Answer

Sensoren erfassen Größen, während Stellglieder sie verändern.

Answer

Stellglieder erfassen Größen, während Sensoren sie verändern.

Answer

Sensoren und Stellglieder sind identisch.

Answer

Es besteht kein Unterschied zwischen Sensoren und Stellgliedern.

Question 17

Welche der folgenden Herausforderungen ist KEINE spezifische Anforderung für die Regelung von Kraftfahrzeugsystemen?

Accepted Answer

Automatisches Einparken

Answer

Vibrationsdämpfung

Answer

Emissionsreduzierung

Question 18

Welche der folgenden Anwendungen ist KEINE typische Anwendung der Regelungstechnik?

Accepted Answer

Wettervorhersage

Answer

Temperaturregelung in Gebäuden

Answer

Geschwindigkeitsregelung von Elektromotoren

Answer

Lageregelung von Industrierobotern

Question 19

Welche der folgenden Größen ist KEINE Regelgröße?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Temperatur

Answer

Drehzahl

Answer

Druck

Question 20

Welches Regelverfahren eignet sich am besten für eine schnelle Reaktion auf Änderungen der Regelgröße?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

I-Regler

Question 21

Welche Komponente ist in einem Regelkreis enthalten?

Accepted Answer

Messfühler

Answer

Schütz

Answer

Transformator

Answer

Generator

Question 22

Was ist der Zweck einer Totzeitkompensation?

Accepted Answer

Ausgleich von Verzögerungen im System

Answer

Verbesserung der Stabilität

Answer

Erhöhung der Empfindlichkeit

Answer

Verringerung des Regelfehlers

Question 23

Welche Herausforderung tritt bei der Regelung nichtlinearer Systeme auf?

Accepted Answer

Nichtlineare Abhängigkeit der Regelparameter

Answer

Instabilität

Answer

Lange Einschwingzeit

Answer

Große Regelabweichung

Question 24

Welches Steuerverfahren ist geeignet, wenn das Prozessmodell unbekannt ist?

Accepted Answer

Adaptives Steuerverfahren

Answer

Nichtlineares Steuerverfahren

Answer

Klassisches Steuerverfahren

Answer

Lineares Steuerverfahren

Question 25

Welches der folgenden Systeme ist ein Beispiel für eine Offenschleifenregelung?

Accepted Answer

Ein Heizsystem ohne Rückkopplung

Answer

Ein PID-Regler

Answer

Ein Heizsystem mit Thermostat

Answer

Ein Regelungssystem, das sich selbst anpasst

Question 26

Welcher wesentliche Unterschied besteht zwischen einem PI- und einem PID-Regler?

Accepted Answer

Der PID-Regler verfügt zusätzlich über einen Differenzialterm

Answer

Der PI-Regler ist schneller als der PID-Regler

Answer

Der PID-Regler ist weniger stabil als der PI-Regler

Question 27

Was ist die primäre Aufgabe eines Sicherheitsbegrenzers?

Accepted Answer

Verhinderung der Überschreitung von Prozessgrenzwerten

Answer

Optimierung der Reglerleistung

Answer

Linearisierung des Prozessverhaltens

Question 28

Welcher Vorteil ist mit einer nichtlinearen Regelung verbunden?

Accepted Answer

Bessere Erfassung komplexer Systemdynamiken

Answer

Höhere Störfestigkeit

Answer

Einfachere Konstruktion

Answer

Immer höhere Stabilität

Question 29

Was ist eine modellbasierte Regelung?

Accepted Answer

Sie verwendet ein mathematisches Modell des Systems zur Regelung.

Answer

Sie basiert auf empirischen Daten.

Answer

Sie erfordert keine Rückkopplung.

Question 30

Welche Eigenschaft ist für eine robuste Regelung am wichtigsten?

Accepted Answer

Unempfindlichkeit gegenüber Systemänderungen

Answer

Kurze Ansprechzeit

Answer

Optimale Kostenfunktion

Answer

Hohe Präzision

Question 31

Nennen Sie eine typische Anwendung der Regelungstechnik im Maschinenbau.

Accepted Answer

Drehzahlregelung eines Elektromotors

Answer

Dosierung eines Medikaments

Answer

Steuerung eines Flugzeugs

Answer

Temperaturregelung eines Gebäudes

Question 32

Welche Aufgabe hat ein Regelsystem in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung des gewünschten Prozesszustands trotz Störungen

Answer

Optimierung der Anlagenauslastung

Answer

Überwachung der Anlagenkomponenten

Question 33

Welche Größe wird in einer Temperatursteuerung als Regelgröße verwendet?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Durchfluss

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Druck

Question 34

Welche Störung kann eine Regelungstechnik nicht kompensieren?

Accepted Answer

Ausfall eines Sensors

Answer

Schwankungen der Umgebungstemperatur

Answer

Laständerung

Answer

Messrauschen

Question 35

Welche Methode wird in der Regelungstechnik zur Untersuchung der Stabilität eines Regelsystems verwendet?

Accepted Answer

Polynomwurzelortskurve

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Frequenzgang

Answer

Phasendiagramm

Question 36

Welcher Vorteil ist mit Regelungen mit Zustandsrückführung verbunden?

Accepted Answer

Verbesserte Störfestigkeit

Answer

Geringere Kosten

Answer

Höhere Regelgeschwindigkeit

Answer

Einfachere Implementierung

Question 37

Welches Kriterium ist bei der Auswahl des geeigneten Reglers für eine Anwendung ausschlaggebend?

Accepted Answer

Anforderungen an die Regelgüte

Answer

Verfügbarkeit von Sensoren

Answer

Kosten des Reglers

Answer

Komplexität der Anlage

Question 38

Welche der folgenden Anwendungen erfordert eine Regelung mit sehr hoher Regelgeschwindigkeit? Nenne ein konkretes Beispiel.

Accepted Answer

Positionsregelung eines Roboters

Answer

Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Answer

Druckregelung in einer Pipeline

Answer

Temperaturregelung eines Ofens

Question 39

Was ist der primäre Zweck eines Beobachters in der Regelungstechnik? Erläutere in wenigen Sätzen.

Accepted Answer

Schätzung nicht direkt messbarer Zustandsgrößen

Answer

Optimierung der Regelparameter

Answer

Messung externer Störungen

Question 40

Beschreibe mit eigenen Worten die grundlegende Funktion eines Reglers in einem Regelungssystem.

Accepted Answer

Den Sollwert mit dem Istwert zu vergleichen und ein Steuersignal zu erzeugen, um den Prozess zu regeln

Answer

Die Regelgröße direkt zu messen und den Istwert zu berechnen

Question 41

Nenne ein Beispiel für eine Anwendung der Regelungstechnik im Bereich der Elektrotechnik.

Accepted Answer

Spannungsregelung in Stromversorgungen

Answer

Temperaturregelung in einem Ofen

Answer

Füllsstandregelung in einem Tank

Answer

Geschwindigkeitsregelung eines Motors

Question 42

Welche Komponente eines Regelungssystems ist für die Messung der Regelgröße verantwortlich?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Regler

Answer

Prozess

Answer

Aktuator

Question 43

Welche Anforderung ist bei der Auslegung eines Regelungssystems für einen Antrieb besonders wichtig?

Accepted Answer

Geschwindigkeitsregelgüte

Answer

Füllstandsregelgüte

Answer

Druckregelgüte

Answer

Temperaturregelgüte

Question 44

Welcher Regelalgorithmus kann sowohl statische als auch dynamische Fehler kompensieren?

Accepted Answer

PID-Algorithmus

Answer

P-Algorithmus

Answer

I-Algorithmus

Answer

D-Algorithmus

Question 45

Welche Komponente eines Regelungssystems wirkt direkt auf die Regelgröße ein?

Accepted Answer

Aktuator

Answer

Regler

Answer

Prozess

Answer

Sensor

Question 46

In welchem Bereich wird die Temperaturregelung in einem chemischen Reaktor als Anwendung der Regelungstechnik eingesetzt?

Accepted Answer

Prozessindustrie

Answer

Elektrotechnik

Answer

Maschinenbau

Answer

Fahrzeugtechnik

Question 47

Welche Aussage beschreibt den Einsatz der Regelungstechnik in der Maschinenindustrie korrekt?

Accepted Answer

Die Regelungstechnik dient der Optimierung von Leistung und Effizienz von Maschinen.

Answer

Die Regelungstechnik wird ausschließlich zur Steuerung chemischer Prozesse eingesetzt.

Answer

Die Regelungstechnik findet keine Anwendung im Maschinenbau.

Question 48

Welche Komponente ist von entscheidender Bedeutung für die Stabilisierung von Regelkreisen?

Accepted Answer

Rückführung

Answer

Störgröße

Answer

Stellgröße

Answer

Regelstrecke

Question 49

In welchem Bereich wird die Regelungstechnik zur Prozessoptimierung eingesetzt?

Accepted Answer

Chemische Industrie

Answer

Luftfahrt

Answer

Medizintechnik

Answer

Fahrzeugtechnik

Question 50

Welches Kriterium beschreibt die Fähigkeit eines Regelkreises, Störungen abzuschwächen?

Accepted Answer

Störunterdrückungsfaktor

Answer

Regelgüte

Answer

Übergangsverhalten

Answer

Stabilitätsgrad

Question 51

Welche Komponente in einem Regelkreis ist für die Korrektur von Abweichungen zwischen Sollwert und Istwert verantwortlich?

Accepted Answer

Regler

Answer

Aktor

Answer

Sensor

Question 52

Welcher Regelungstyp weist die kürzeste Ansprechzeit auf?

Accepted Answer

Differenzialregelung

Answer

Integralregelung

Answer

PID-Regelung

Answer

Proportionalregelung

Question 53

Welche Art von Störung wird durch Einflüsse außerhalb des Regelkreises verursacht?

Accepted Answer

Externe Störung

Answer

Zufallsstörung

Answer

Deterministische Störung

Answer

Regelmäßige Störung

Question 54

Nennen Sie ein Beispiel für eine Anwendung der Regelungstechnik in der Elektrotechnik.

Accepted Answer

Spannungsregelung in einem Stromnetz

Answer

Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs

Answer

Temperaturregelung in einem Ofen

Answer

Höhenregelung eines Flugzeugs

Question 55

Was ist das primäre Ziel der Regelungstechnik bei der Antriebssteuerung?

Accepted Answer

Drehzahl und Drehmoment konstant zu halten

Answer

Baugröße zu reduzieren

Answer

Geräuschemissionen zu minimieren

Answer

Verbrauch zu minimieren

Question 56

Welche Eigenschaft ist für ein Regelkreissystem vorteilhaft?

Accepted Answer

Ausgleichen von Störgrößen

Answer

Einfache Implementierung

Answer

Energieeffizienz

Answer

Wartungsfreiheit

Question 57

Welche Komponente in einem Regelkreis misst die Regelgröße?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Störgröße

Answer

Regler

Answer

Aktuator

Question 58

Was ist der Hauptunterschied zwischen offenen und geschlossenen Regelkreisen?

Accepted Answer

Geschlossene Regelkreise verwenden Rückmeldungen, offene nicht.

Answer

Geschlossene Regelkreise benötigen mehr Energie als offene.

Answer

Offene Regelkreise sind stabiler als geschlossene.

Question 59

Welcher Parameter beschreibt, wie schnell ein Regelkreis auf eine Störgröße reagiert?

Accepted Answer

Anstiegszeit

Answer

Regel偏差

Answer

Überschwingen

Question 60

Welche der folgenden Anwendungen ist ein Beispiel für eine Regelungsaufgabe in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Temperaturregelung in einem chemischen Reaktor

Answer

Pegelregelung in einem Wassertank

Answer

Drehzahlregelung eines Motors

Answer

Positionsregelung eines Roboterarms

Question 61

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung von PID-Reglern in Regelungssystemen?

Accepted Answer

Verbesserte Regelgüte und Störfestigkeit

Answer

Höhere Energieeffizienz

Answer

Geringere Kosten

Answer

Vereinfachte Implementierung

Question 62

Welches der folgenden ist ein typisches Einsatzgebiet der Regelungstechnik im Maschinenbau?

Accepted Answer

Steuerung von Roboterbewegungen

Answer

Steuerung von Windkraftanlagen

Answer

Optimierung von Finanzanlagen

Answer

Regulierung von Blutdruck

Question 63

Welches der folgenden Kriterien ist bei der Auswahl eines Reglers für ein elektrotechnisches System entscheidend?

Accepted Answer

Stabilität des geregelten Systems

Answer

Kosten des Reglers

Answer

Größe des Reglers

Answer

Farbe des Reglers

Question 64

Welcher der folgenden Vorteile zeichnet die digitale Regelungstechnik gegenüber der analogen Regelungstechnik aus?

Accepted Answer

Höhere Genauigkeit und Flexibilität

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Geringere Kosten

Answer

Höhere Zuverlässigkeit