Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
02.03.2024 16:50:02
inf341 - Robust Control and State Estimation in Digitalised Energy Systems (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Robust Control and State Estimation in Digitalised Energy Systems
Modulkürzel inf341
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
Einrichtungsverzeichnis Department für Informatik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Digitalised Energy Systems (Master) > Digitalised Energy System Automation, Control and Optimisation
  • Master Engineering of Socio-Technical Systems (Master) > Embedded Brain Computer Interaction
  • Master Engineering of Socio-Technical Systems (Master) > Systems Engineering
  • Master Informatik (Master) > Technische Informatik
  • Master Wirtschaftsinformatik (Master) > Akzentsetzungsmodule der Informatik
Zuständige Personen
  • Rauh, Andreas (Modulverantwortung)
  • Lehrenden, Die im Modul (Prüfungsberechtigt)
Teilnahmevoraussetzungen
Grundkenntnisse der Regelung linearer zeitkontinuierlicher und/oder zeitdiskreter Systeme bzw. der robusten Regelung
Kompetenzziele
Die Studierenden identifizieren die grundlegenden Konzepte der robusten Regelung und Zustandsschätzung sowie problemangepasste Lösungsmethoden und deren softwaretechnische Umsetzung.
Fachkompetenz

Die Studierenden:
  • identifizieren die grundlegenden Konzepte der robusten Regelung und Zustandsschätzung
  • charakterisieren problemangepasste Lösungsmethoden für unterschiedliche Klassen von Unsicherheiten
  • erkennen Ansätze für eine verlässliche softwaretechnische Umsetzung.

Methodenkompetenz
Die Studierenden:
  • analysieren Probleme der robusten Regelung und Zustandsschätzung dynamischer Systeme
  • analysieren grundlegende Lösungsansätze auf theoretischer Basis
  • transferieren sowie generalisieren diese eigenständig auf neue Anwendungsszenarien

Sozialkompetenz
Die Studierenden:
  • erarbeiten in einem vorlesungsbegleitenden Projekt Lösungsideen für reale regelungstechnische Aufgaben in kleinen Gruppen
  • vermitteln die von ihnen erzielten Ergebnisse in kurzen Präsentationen.

Selbstkompetenz
Die Studierenden:
  • reflektieren kritisch die von ihnen in Projektform erarbeiteten Ergebnisse
  • erkennen Grenzen unterschiedlicher Ansätze der robusten Regelung und Zustandsschätzung.
Modulinhalte
  1. Robustheit linearer Systeme/ Systemanalyse
    • Grenzüberschreitungssatz von Frazer und Duncan
    • Mikhailow-Kriterium
    • Kharitonow-Kriterium
    • Frequenzkennlinienverfahren
  2. Ausgewählte Regelungsentwurfsverfahren/ Regelungssynthese
    • Parameterraumverfahren von Ackermann und Kaesbauer
    • Eigenwert-/ Eigenwertbereichsvorgabe
    • H-unendlich-Regelung
    • Frequenzkennlinienverfahren (Sensitivitätsfunktionen im Frequenzbereich)
  3. Robuste LMI-basierte Regelungsverfahren
    • Ljapunow-Stabilität
    • Polytopbeschreibung von Unsicherheiten
    • Optimalität von Lösungen
  4. Dualität von Regler- und Beobachtersynthese
    • Robuste Zustandsschätzung
    • Sliding-Mode Beobachter
  5. Intervallmethoden: Lösung statischer und dynamischer Probleme (Einschließung von Funktionswerten, Branch-and-Bound-Verfahren, Verifikationsmethoden für Differentialgleichungen)
  6. Grundlagen: Fehlerdetektion sowie fehlertolerante Regelung
Literaturempfehlungen
  • Ackermann, J. Robust Control, Springer-Verlag, 2002.
  • Gu, D.-W.; Petkov, P.H.; Konstantinov, M.M., Robust Control Design with MATLAB, Springer-Verlag, 2013
  • Ostertag, E. Mono- and Multivariable Control and Estimation, Springer-Verlag, 2011
  • Rauh, A. Folien/ Skript zur Vorlesung „Robuste Regelung und Zustandsschätzung“.
  • Weinmann, A. Uncertain Models and Robust Control, Springer-Verlag, 1991
Links
Unterrichtssprache Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester Semester
Angebotsrhythmus Modul jedes Wintersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Lehr-/Lernform 1VL + 1S
Vorkenntnisse Grundkenntnisse der Regelung linearer zeitkontinuierlicher und/oder zeitdiskreter Systeme bzw. der robusten Regelung
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung 2 WiSe 28
Seminar 1 WiSe 14
Präsenzzeit Modul insgesamt 42 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Klausur: am Ende der Veranstaltungszeit
Portfolio: semesterbegleitend
Portfolio oder Klausur