inf341 Robust Control and State Estimation in Digitalised Energy Systems (Complete module description)

Module label	Robust Control and State Estimation in Digitalised Energy Systems
Modulkürzel	inf341
Credit points	6.0 KP
Workload	180 h
Verwendbarkeit des Moduls	Master Digitalised Energy Systems > Digitalised Energy System Automation, Control and Optimisation Master Engineering of Socio-Technical Systems > Embedded Brain Computer Interaction Master Engineering of Socio-Technical Systems > Systems Engineering Master Informatik > Technische Informatik Master Wirtschaftsinformatik > Akzentsetzungsmodule der Informatik Master Wirtschaftsinformatik > Wirtschaftsinformatik
Zuständige Personen	Rauh, Andreas (module responsibility) Lehrenden, Die im Modul (Prüfungsberechtigt)
Prerequisites	Grundkenntnisse der Regelung linearer zeitkontinuierlicher und/oder zeitdiskreter Systeme bzw. der robusten Regelung
Skills to be acquired in this module	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.
Module contents	Robustheit linearer Systeme/ Systemanalyse Grenzüberschreitungssatz von Frazer und Duncan Mikhailow-Kriterium Kharitonow-Kriterium Frequenzkennlinienverfahren Ausgewählte Regelungsentwurfsverfahren/ Regelungssynthese Parameterraumverfahren von Ackermann und Kaesbauer Eigenwert-/ Eigenwertbereichsvorgabe H-unendlich-Regelung Frequenzkennlinienverfahren (Sensitivitätsfunktionen im Frequenzbereich) Robuste LMI-basierte Regelungsverfahren Ljapunow-Stabilität Polytopbeschreibung von Unsicherheiten Optimalität von Lösungen Dualität von Regler- und Beobachtersynthese Robuste Zustandsschätzung Sliding-Mode Beobachter Intervallmethoden: Lösung statischer und dynamischer Probleme (Einschließung von Funktionswerten, Branch-and-Bound-Verfahren, Verifikationsmethoden für Differentialgleichungen) 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
Language of instruction	English
Duration (semesters)	1 Semester
Module frequency	jedes Wintersemester
Module capacity	unrestricted
Lehr-/Lernform	V+Ü

Lehrveranstaltungsform	SWS	Frequency	Workload of compulsory attendance
Lecture	2	WiSe	28
Exercises	2	WiSe	28
Präsenzzeit Modul insgesamt			56 h

Examination	Prüfungszeiten	Type of examination
Final exam of module	Klausur: am Ende der Veranstaltungszeit Portfolio: semesterbegleitend	Portfolio oder Klausur; Inhalte des Portfolios werden zu Beginn der Vorlesungszeit bekanntgegeben