Veranstaltung: Modellierung und Entwurf dynamischer Systeme I

Nummer:
148223
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
Blackboard
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Martin Mönnigmann
Dozent:
Dr.-Ing. Wolfgang Grote (Maschinenbau)
Sprache:
Deutsch
SWS:
2
LP:
3
Angeboten im:

Prüfung

Mündlich

Termin nach Absprache mit dem Dozenten.

Dauer: 30min
Prüfungsanmeldung: FlexNow

Ziele

Die Studierenden kennen exemplarisch den Stand moderner ingenieurwissenschaftlicher Forschung. Sie lernen modernste Methoden und Verfahren der Ingenieurwissenschaften/des Maschinenbaus einschließlich von Anwendungsbeispielen kennen. Die Studierenden können komplexe mathematische Problemstellungen in physikalischen Systemen (ggf. fachübergreifend) mit geeigneten Methoden lösen. Sie haben die Fähigkeit zu vernetztem und kritischem Denken ausgebaut und sind in der Lage etablierte Methoden und Verfahren auszuwählen und anzuwenden. Die Studierenden können komplexe ingenieurtechnische Probleme (ggf. fachübergreifend) modellieren und lösen, sowie eigene Ansätze entwickeln und umsetzen. Die Studierenden haben vertiefte, auch interdisziplinäre Methodenkompetenz erworben und können diese situativ angepasst anwenden. Sie können die erlernten Erkenntnisse/Fertigkeiten auf konkrete und neue Problemstellungen übertragen.

Inhalt

Teil I beinhaltet die analytisch deduktive Modellbildung, Modellanalyse und numerische Methoden zur Simulation. In der Vorlesung werden die systemtheoretischen Grundlagen und wichtige praktische Aspekte der Modellierung nichtlinearer-dynamischer Systeme vermittelt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf solchen nichtlinearen mathematischen Modellen technischer Systeme und Prozesse, die für den Einsatz in modernen computergestützten modell- und optimierungsbasierten Zustandsraummethoden der Regelungstechnik geeignet sind. Die in der Vorlesung erlangten theoretischen Kenntnisse werden an praxisnahen Beispielen aus der Technik in den Übungen vertieft. Sofern für die Modellierung und den Entwurf computergestützte Werkzeuge unabdingbar sind, wird auf diese eingegangen. Vorrangig werden Matlab und Simulink bzw. die frei verfügbare Software Octave eingesetzt, die den Studierenden auch zum Selbststudium in den CIP-Pools der Fakultät zur Verfügung stehen.

Gliederung: Systeme, nichtlineare Systembeschreibungen und Modelle; modellbasierte Analyse von dynamischen Systemen; physikalisch-mathematische Modellierung von technischen dynamischen Systemen (mechanische, thermodynamische, strömungsmechanische, elektrische Systeme); Modellierung durch empirische Systemidentifikation; numerische Methoden zur Simulation von nichtlinearen, dynamischen Systemen; Entwurf dynamischer Systeme durch konstruktive und regelungstechnische Maßnahmen; Zustandsrekonstruktion durch modellbasierte Filtermethoden (Softsensorik).

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Inhalte der Vorlesung Automatisierungstechnik

Sonstiges

  • Die Veranstaltung findet als Blockveranstaltung in der vorlesungsfreien Woche nach Pfingsten statt. Die genauen Termine werden durch den Lehrstuhl bekannt gegeben.
  • Die Veranstaltung hat eine Teilnahmebeschränkung. Bezüglich der Anmeldeformalitäten setzen Sie sich vor Vorlesungsbeginn mit dem Lehrstuhl in Verbindung (Bei zu vielen Anmeldungen wer­den Ma­schi­nen­bau-Stu­den­ten be­vor­zugt).
  • Für die Teilnahme an dieser Vorlesung ist die bestandene Klausur "Grundlagen der Regelungstechnik" bzw. "Automatisierungstechnik" Voraussetzung!
  • Es ist möglich nur den ersten Teil zu belegen, aber nicht den zweiten. Die umgekehrte Variante, nur den zweiten Teil aber nicht den ersten zu belegen, ist nicht sinnvoll (aber nicht verboten).
  • Bitte wenden Sie sich bei sonstigen Fragen direkt an den Lehrbeauftragten Dr.-Ing. W. Grote.