Zur Community

Ingenieurwissenschaften Regelungstechnik – PT1- und PT2-Glieder

15 KartenIngenieurwissenschaftenatrio24.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was kennzeichnet ein PT1-Glied (Proportional-Tragendes Glied 1. Ordnung)…

Karten

15 Karten
STANDARD

Was kennzeichnet ein PT1-Glied (Proportional-Tragendes Glied 1. Ordnung)?

Rückseite

Ein PT1-Glied hat eine energie-speichernde Komponente, seine Übertragungsfunktion enthält einen Pol, und die Sprungantwort nähert sich exponentiell dem Endwert an.

STANDARD

Wie lautet die Übertragungsfunktion G(s) eines PT1-Glieds in Zeitkonstanten-Darstellung?

Rückseite

G(s) = K / (1 + s·T), wobei K der Proportionalitätskoeffizient (Verstärkung) und T die Zeitkonstante in Sekunden ist.

STANDARD

Wie verläuft die Sprungantwort h(t) eines PT1-Glieds mathematisch?

Rückseite

h(t) = K · (1 - e^(-t/T)) für t ≥ 0; nach t = T erreicht sie ca. 63 % des Endwerts, nach 5·T > 99 %.

STANDARD

Was besagt die Zeitkonstante T eines PT1-Glieds physikalisch?

Rückseite

T ist die Zeit, nach der die Sprungantwort 63 % des Endwerts erreicht; sie bestimmt die Geschwindigkeit des Systems – kleiner T bedeutet schnelleres System.

STANDARD

Wie verhalten sich die Asymptoten im Bode-Diagramm (Betrag) eines PT1-Glieds?

Rückseite

Für ω << 1/T: horizontale Linie bei 20·lg(K) dB; für ω >> 1/T: Abfall mit -20 dB/Dekade; Knickfrequenz bei ω = 1/T.

STANDARD

Wie ist die Grenzfrequenz ω_g eines PT1-Glieds definiert?

Rückseite

ω_g = 1/T; bei dieser Frequenz beträgt der Betrag 1/√2 ≈ -3 dB zum Tiefpasswert und die Phase -45°.

STANDARD

Was unterscheidet ein PT2-Glied (Proportional-Tragendes Glied 2. Ordnung) vom PT1-Glied?

Rückseite

Ein PT2-Glied besitzt zwei energie-speichernde Komponenten (z. B. Masse und Feder), seine Übertragungsfunktion hat zwei Pole und kann oszillatorisches Verhalten zeigen.

STANDARD

Wie lautet die normierte Übertragungsfunktion eines PT2-Glieds?

Rückseite

G(s) = K / (1 + 2·D·s/ω₀ + s²/ω₀²) mit Kreisfrequenz ω₀ (Eigenfrequenz) und Dämpfungsgrad D.

STANDARD

Wie beeinflusst der Dämpfungsgrad D die Sprungantwort eines PT2-Glieds?

Rückseite

D > 1: aperiodisch (kein Überschwingen); D = 1: kritisch gedämpft (schnellstes aperiodisches Ansprechen); 0 < D < 1: gedämpft oszillatorisch mit Überschwingen; D = 0: ungedämpft (dauerhafte Schwingung).

STANDARD

Wie berechnet man den maximalen Überschwinger M_p bei einem unterdämpften PT2-Glied (0 < D < 1)?

Rückseite

M_p = e^(-π·D/√(1-D²)); er tritt zum ersten Maximum bei t_p = π/(ω₀·√(1-D²)) auf.

STANDARD

Was ist der Unterschied zwischen Eigenfrequenz ω₀ und Resonanzfrequenz ω_r beim PT2-Glied?

Rückseite

ω₀ ist die ungedämpfte Eigenfrequenz (Polstellen im s-Bereich); ω_r = ω₀·√(1-2D²) ist die Frequenz des Betragsmaximums im Bode-Diagramm (nur für D < 1/√2 existent).

STANDARD

Wie verlaufen die Asymptoten im Bode-Betragsdiagramm eines PT2-Glieds?

Rückseite

Für ω << ω₀: horizontal bei 20·lg(K) dB; für ω >> ω₀: Abfall mit -40 dB/Dekade; Knick bei ω₀; bei D < 1/√2 entsteht ein Resonanzhöcker.

STANDARD

Wann ist ein PT2-Glied im Frequenzgang resonanzfähig?

Rückseite

Nur bei D < 1/√2 ≈ 0,707; dann übersteigt der Betrag den Tiefpasswert K, und es tritt ein Resonanzmaximum bei ω_r auf.

STANDARD

Wie unterscheiden sich die Sprungantworten von PT1- und PT2-Gliedern qualitativ?

Rückseite

PT1: monoton exponentiell, kein Überschwingen; PT2: kann aperiodisch (D≥1) oder oszillatorisch (D<1) mit Überschwingen und Einschwingvorgang sein.

STANDARD

Welche Beziehung besteht zwischen Zeitkonstante T und Bandbreite bei einem PT1-Glied?

Rückseite

Die Bandbreite (Grenzfrequenz) beträgt ω_g = 1/T; eine kleine Zeitkonstante bedeutet große Bandbreite und schnelles System.

Weitere Karteikarten für Ingenieurwissenschaften

Lerne diese Karten mit Spaced Repetition

Kopiere das Deck kostenlos in deine Bibliothek und starte den Lernmodus mit dem FSRS-5 Algorithmus.

Ingenieurwissenschaften: Ingenieurwissenschaften Regelungstechnik – P… | Atrio