Dokument-Version: 3.022.07.2015og

Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik

Masterstudiengang (EIM) - Elektrotechnik und Informationstechnik

Regelungstheorie und Numerische Methoden

Kennzahl 7340

Leipzig University of Applied Sciences

Dozententeam

Pflichtmodul 7340

verantwortlich: Prof. Dr.-Ing. Hendrik Richter
Prof. Dr.-Ing. Markus Krabbes
Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel
Regelsemester Wintersemester 1. Semester (jährlich)
Leistungspunkte *) 10
Unterrichtssprache Deutsch
Arbeitsaufwand Vorlesung-Präsenz: 83 h; Vorlesung-Nacharbeit: 87 h; Projekt-Präsenz: 15 h; Projekt-Vorarbeit: 75 h; Seminar-Präsenz: 8 h; Seminar-Vorarbeit: 32 h;
Voraussetzungen für die Teilnahme Kenntnisse/ Fähigkeiten: Systemtheorie, Regelungstechnik, Simulationstechnik (Bachelor)/ Beschreibung linearer Systeme im Zeit- und Frequenzbereich, Analytische Lösung von Differentialgleichungen.
Lernziel/ Kompetenz Ziel: Vermittlung von Kenntnissen über mathematische Beschreibung, Analyse und Entwurf robuster, nichtlineare und adaptiver Regelungssysteme./ Methoden und Potenziale bei der Verwendung von Softwarewerkzeugen zur numerischen Berechnung und Simulation.

Fach- und methodische Kompetenz: Beherrschung von Techniken und Verfahren der modernen Regelungstechnik; Lösung praxisbezogener Probleme der Regelungstechnik durch robuste nichtlineare oder adaptive Regelungen./ Implementierung systemtheoretischer Modelle in Simulationssystemen/ Aus- und Bewertung von Simulationsergebnissen.

Einbindung in die Berufsvorbereitung: Robuste, nichtlineare und adaptive Regelungssysteme sind wesentliche Bestandteile von komplexen automatisierungstechnischen Systemen. Kenntnisse über Analyse und Entwurf solcher Systeme sind notwendig für Automatisierungs-Ingenieure./ Die Simulationstechnik ermöglicht als dritte Säule der Wissenschaft das Studium von Eigenschaften eines Originals anhand eines experimentierbaren Modells. Diese Vorgehensweise repräsentiert eine der Haupttätigkeiten des Ingenieurberufs in Forschung, Entwicklung und Schulung.
Inhalt 1. Regelungstheorie

1. Lineare Systeme mit Unbestimmtheiten, Signal- und Systemnormen; 2. Robuste Stabilität und robuste Regelgüte; 3. Robustheitsanalyse; 4. Entwurf robuster Regelungen (loop shaping, H2/H infinity-Entwurf); 5. Beschreibung und Phänomene nichtlinearer Systeme; 6. Analyse des dynamischen Verhaltens nichtlinearer Systeme; Linearisierung; Ljapunovsche Stabilitätstheorie; 7. Entwurf von Regelungen für nichtlineare Systeme; 8. On-line Parameterschätzung; 9. Entwurf adaptiver Regelungen (Adaptivregelungen ohne u. mit Vergleichsmodell, Adaptivsteuerungen / Gain scheduling)

2. Numerische Methoden

1. Einführung 2. Interpolation, Approximation, num. Integration 3. Eigenwertprobleme 4. Lösung ODE 5. Nichtlin. Gleichungen und -Systeme

Studien- und Prüfungsleistungen
Lehreinheiten SWS Prüfungsleistung Wichtung
V P S Prüfung Vorleistung
Regelungstheorie 4 1 - PM (30 min) PVJ(erfolgreiche Projektbearbeitung) 7
Numerische Methoden 1.5 - 0.5 PK (90 min) 3
Medienformen Tafel, Folien (Overhead/Beamer), Rechnerübung, Begleitliteratur, Vorlesungsskript
Literatur Doyle, J. et al: Feedback Control Theory;

Stoer: Numerische Mathematik,Springer 1994;

Preuss, Wenisch: Lehr- und Übungsbuch Numerische Mathematik,Fachbuchv. 2001;

Sastry, Shankar: Analysis, Stability and Control;

Müller, K.: Robuste Regelungen;

Schwarz: Numerische Mathematik,Teubner 1993;

Slotine, Jean-Jacques E. und Li, Weiping: Applied nonlinear control;

Aström, K. Wittenmark, B.: Adaptive Control;

Zhou, K. Doyle, J.: Essentials of Robust Control;

Verwendbarkeit Das Modul ist im Masterstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik verwendbar.