Grundlagen und Anwendungen der Regelungstechnik in Python
Dieses Lehrbuch vermittelt Ihnen einen leicht verständlichen und praxisorientierten Einstieg in die Regelungstechnik. In der 5., überarbeiteten und erweiterten Auflage wird das Fachgebiet systematisch aufgebaut – von den Grundlagen bis zur Umsetzung eigener Regler. Dabei steht nicht die Theorie im Vordergrund, sondern das Verständnis und die praktische Anwendung.
Von der Theorie zur Simulation
Zu Beginn lernen Sie die Programmiersprache Python kennen sowie die wichtigen Software-Pakete NumPy, SciPy, SymPy und die Control Systems Library. Mit diesen Werkzeugen können Sie Berechnungen durchführen, Simulationen erstellen und regelungstechnische Systeme anschaulich analysieren.
Verständlich, anwendungsnah und direkt umsetzbar
Das Buch vermittelt nur die mathematischen Grundlagen, die wirklich notwendig sind, um Regler zu entwerfen und zu verstehen. Durch zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben wird das Wissen gefestigt und Sie lernen, Berechnungen eigenständig mit Python umzusetzen.
Erweiterungen der 5. Auflage
Die neue Auflage enthält zusätzliche Kapitel zu aktuellen Themen wie
- Störmodelle,
- nichtlineare Übertragungsglieder,
- Systemidentifikation und
- symbolische Berechnung regelungstechnischer Systeme.
Auf der begleitenden Webseite finden Sie alle Python-Code-Beispiele zum Download sowie zusätzliche Aufgaben und MicroPython-Programme für den Raspberry Pi Pico und den ESP32. So verbindet das Buch Theorie, Programmierung und praktische Anwendung auf anschauliche Weise.
Aus dem Inhalt
- Einführung Python und Pakete
- Mathematische Modelle
- Regelstrecken
- PID-Regler
- Reglerentwurf
- Besondere Strukturen der Regelungstechnik
- Digitale Regelungen
- Beispiele und Aufgaben
Diese Leseprobe behandelt die Grundlagen der Regelungstechnik und den Unterschied zur Steuerung. Anhand von Beispielen wie der Temperaturregelung oder des Autofahrens erklärt der Autor die Grundprinzipien von Rückkopplung und Stabilität und führt in zentrale Begriffe wie Regelgröße, Stellgröße und Störgröße ein. Sie lernen außerdem, wie Regler arbeiten, welche Strategien der PID-Regler nutzt und wie ein mathematisches Modell eines Regelkreises erstellt wird.
Wer hat's geschrieben?
Prof. Dr.-Ing. Hans-Werner Philippsen unterrichtete Regelungstechnik an der Hochschule Bremen. Seine Arbeitsgebiete umfassen die Regelung von mechatronischen Systemen, Fahrzeugregelungen sowie die Anwendung von Python in der Regelungstechnik.

