inf5118 - Decentralised Nonlinear Model-Based Control in Digitalised Energy Systems (Vollständige Modulbeschreibung)

inf5118 - Decentralised Nonlinear Model-Based Control in Digitalised Energy Systems (Vollständige Modulbeschreibung)

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Modulbezeichnung Decentralised Nonlinear Model-Based Control in Digitalised Energy Systems
Modulkürzel inf5118
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 Informatik (Master) > Angewandte 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 Regelung und Zustandsschätzung nichtlinearer Systeme.

Fachkompetenzen 
Die Studierenden:

  • identifizieren die grundlegenden Konzepte der Regelung und Zustandsschätzung nichtlinearer Systeme
  • charakterisieren problemangepasste Lösungsmethoden
  • erkennen softwaretechnische Umsetzungen fürausgewählte Prüfstände


Methodenkompetenzen 
Die Studierenden: 

  • analysieren Probleme der nichtlinearen Regelung und Zustandsschätzung und generalisieren diese eigenständig auf neue forschungsnahe Anwendungsszenarien.


Sozialkompetenzen 
Die Studierenden

  • erarbeiten in einem vorlesungsbegleitenden Projekt/Praktikum Lösungsideen für reale regelungstechnische Aufgaben in kleinen Gruppen
  • vermitteln die von ihnen erzielten Ergebnisse in kurzenPräsentationen


Selbstkompetenzen 
Die Studierenden

  • reflektieren kritisch die von ihnen in Projektform erarbeiteten Ergebnisse
  • erkennen Grenzen unterschiedlicher Ansätze der nichtlinearen Regelung.
Modulinhalte
  1. Grundlagen der regelungsorientirten Modellbildung
  2. Spezielle Eigenschaften nichtlinearer Regelungssysteme
    • Endliche Endweichzeit
    • Chaos
    • Grenzzyklen
    • Gleichgewichtszustände
  3. Stabilitätseigenschaften/ Stabilitätsanalyse
    • Lokale vs. globale Stabilität
    • Ljapunovmethoden
    • Stabilität von Grenzzyklen
    • Krieterien für den Nachweis von Instabilität
  4. Nichtlinearer Regelungsentwurf
    • Regelungs-Ljapunov-Funktionen
    • Beackstepping
    • Zustandslinearisierung
    • Flachheitsbasieerte Regelung
  5. Nichtlineare Beobachtersynthese
Literaturempfehlungen
  • Föllinger, O.: Nichtlineare Regelungen 1 / 2. Oldenbourg-Verlag, München, 1989. Adamy, J.: Nichtlineare Regelungen; Springer Verlag, 2009.
  • Unbehauen, H.: Regelungstechnik II. 9. Aufl., Vieweg-Verlag, 2007. Marquez, H.: Nonlinear Control Systems, Wiley, 2003
  • Khalil, H.K.: Nonlinear Systems, Pearson, 2001
  • Rauh, A. Folien/ Skript zur Vorlesung „Decentralised Nonlinear Model-Based Control in DES“.
Links
Unterrichtssprache Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul jedes Sommersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Lehr-/Lernform V + Ü
Vorkenntnisse Grundkenntnisse der Regelung linearer zeitkontinuierlicher und/oder zeitdiskreter Systeme bzw. der robusten Regelung
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung 2 SoSe 28
Praktikum 1 SoSe 0
Übung 1 SoSe 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul

Im Anschluss an die Veranstaltungszeit

Klausur