Vorlesung Moderne Methoden der Regelungstechnik 1
Moderne Zustandsraummethoden erlauben den Entwurf auch komplexer Mehrgrößenregelsysteme, wie sie in der Mechatronik, der Fahrzeug- und der Flugregelung aber auch in verfahrenstechnischen Prozessen zunehmend anzutreffen sind. In der Vorlesung werden zunächst Zustandsrückführungen und Beobachter für lineare Systeme eingeführt und für spezielle Anwendungen erweitert, sodann werden auch nichtlineare zustands- bzw. ein-ausgangslinearisierende Entwürfe gebracht und an praktischen Anwendungen illustriert. Zu dem Thema wird auch ein Praktikum "Moderne Methoden der Regelungstechnik" angeboten.
Gliederung der Vorlesung:
- Einführung
- Entwurf von Zustandsregelungen für Mehrgrößensysteme
- Zustandsbeobachter
- Berücksichtigung von Störgrößen
- Modellgestützt-dynamische Vorsteuerung
- Ein-Ausgangslinearisierung nichtlinearer Systeme
- Ausblick: Künstliche neuronale Netze und Fuzzy Control
"Moderne Methoden der Regelungstechnik 1" ist ein Mastermodul. Die Vorlesung wird im Sommersemester auf Deutsch gehalten.
Inhaltlich entspricht die Vorlesung der auf Englisch gehaltenen Vorlesung "Advanced Control", die im Wintersemester angeboten wird. Die Prüfung kann nur in einem der beiden Fächer (Moderne Methoden der Regelungstechnik 1 oder Advanced Control) angerechnet werden.
Nach bestandener Prüfung erhält man 5 ECTS.
Aufbau der Lehrveranstaltung
Vorlesung und Übung umfassen den prüfungsrelevanten Lehrstoff:
- Vorlesung
In der Vorlesung werden durch Vortrag und Tafelanschrieb alle Methoden systematisch aufeinander aufbauend hergeleitet und an Beispielen illustriert. Weiteres Begleitmaterial steht in Form von Beiblättern zur Verfügung.
- Übung
Übungsblätter werden wöchentlich bereitgestellt und im Rahmen der Übung vorgerechnet, wobei die aktive Teilnahme der Studierenden durch Fragen und Kommentare erwünscht ist. Zu allen Aufgaben stehen Musterlösungen zur Verfügung.
Die folgenden Veranstaltungen sind Zusatzangebote, die die Studierenden je nach persönlichem Bedarf und Interesse wahrnehmen können:
- Zusatzübung
In der Zusatzübung werden die Grundlagen der Regelungstechnik und der Systemtheorie wiederholt sowie der Vorlesungs- und Übungsstoff vertieft. Dabei werden einerseits die für die Vorlesung benötigten mathematischen Werkzeuge diskutiert, andererseits viele praktische Anwendungen und Simulationen mit physikalischem Hintergrund zur besseren Anschauung präsentiert. Dabei kommt die Software MATLAB zum Einsatz. Darüber hinaus ermöglicht die Zusatzübung einen intensiven Austausch zwischen dem Übungsleiter und den Studierenden.
- Literatur- und Vertiefungsübung
Interessierte können hier Fragen und Themen zur Diskussion stellen, die den Vorlesungsstoff vertiefen oder über ihn hinausgehen. Prof. Lohmann entwickelt dazu an der Tafel ausführlichere Herleitungen als in der Vorlesung, gibt tiefergehende Information und diskutiert die zugehörige Literatur.
- Vertiefungsübung
Übung zur Vertiefung des Lehrstoffs in kleinerem bis mittelgroßem Teilnehmerkreis.
a) Diskussion von Übungsaufgaben.
b) Hilfestellung zur Klausurvorbereitung.