Modulhandbuch: Hochschule Offenburg

Elektrotechnik / Informationstechnik Master

Neue Schwerpunkte ab Sommersemester 2024: Automatisierungstechnik & Elektromobilität sowie Embedded Systems & Kommunikationstechnik

Bewerben Studienberatung

EMI Department

Empfohlene Vorkenntnisse

Lehrform

Vorlesung

Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls...

kennen die Studierenden die wichtigsten parametrischen und nichtparametrischen linearen Modelle zur Beschreibung dynamischer Systeme im Zeit- und Frequenzbereich.
kennen die Studierenden die wesentlichen Vorgehensweisen und die unterschiedlichen Methoden der theoretischen und experimentellen Modellbildung.
können die Studierenden grundlegende physikalische Prinzipien anzuwenden, um mathematische Modelle für grundlegende mechanische, elektrische und mechstronische Systeme herzuleiten.
kennen die Studierenden die Vorgehensweise, wie mathematische Modelle zur Simulation dynamischer Systeme mittels der Software MATLAB (Simulink) eingesetzt werden können.
kennen die Studierenden Verfahren zur Identifikation von Regelstreckenparametern und -strukturen.
kennen die Studierenden die wichtigsten Methoden zur Stabilitätsanalyse nichtlinearer Systeme.
kennen die Studierenden wichtige nichtlineare Reglerentwurfsverfahren im Zustandsraum und können diese anwenden.
kennen die Studierenden wichtige Regler-Adaptionsstrukturen im Kontext einer zweiten Rückführung.
kennen die Studierenden Vor- und Nachteile dieser zweiten Rückführung bezüglich der Stabilität einer Regelung.
können die Studierenden adaptive Regelalgorithmen anwenden.

Dauer

SWS

4.0

Aufwand

Lehrveranstaltung	60h
Selbststudium / Gruppenarbeit:	90
Workload	150h

ECTS

5.0

Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K120. Die Modulnote entspricht der Note der gemeinsamen mündlichen Prüfung.

Modulverantwortlicher

Prof. Jörg Fischer

Empf. Semester

Haeufigkeit

jedes Jahr (SS)

Verwendbarkeit

Master-Studiengang EIM;
Schwerpunkt Energie- und Automatisierungstechnik

Veranstaltungen

Art	Vorlesung
Nr.	EMI2219
SWS	2.0
Lerninhalt	Kennzeichen zeitdiskreter Regelkreise Festigung des Umgangs mit der z-Transformation Beurteilung des Verhaltens zeitdiskreter Regelkreise mittels Analyse der Pole und Nullstellen der z-Übertragungsfunktion Zeitdiskrete Reglerentwurfsverfahren im z-Bereich Algebraische Stabilitätskriterien Strukturelle Maßnahmen zur Verbesserung des Regelverhaltens von zeitdiskreten Regelkreisen
Literatur	Nuß, U., Zeitdiskrete Regelung, Berlin, Offenbach, VDE Verlag, 2020 Lunze, J., Regelungstechnik 2, 10. Auflage, Berlin, Springer Vieweg, 2020

Art	Vorlesung
Nr.	EMI2240
SWS	2.0
Lerninhalt	Die Vorlesung behandelt die Modellierung dynamischer Systeme mittels theoretischer und experimenteller Methoden. Behandelt werden u.a. folgende Themen: Einführung - Zweck der Modellbildung - Prinzipielle Möglichkeiten der Modellbildung - Begriffe: System, Dynamisches System, Modell Mathematische Modelle dynamischer Systeme - Modelle für lineare/nichtlineare, kontinuierliche/zeitdiskrete SISO/MIMO-Systeme - Linearisierung nichtlinearer Modelle Theoretische Modellbildung - Allgemeines Vorgehen - Modellierung mechanischer Systeme (Translation und Rotation in 2D) mit Newton-Ansatz und Lagrange-Formalismus - Modellierung elektrischer Systeme Experimentelle Modellbildung - Allgemeines Vorgehen - Kennwertermittlung - Fourier-Analyse - Frequenzgangmessung - Korellationsanalyse - Parameterschätzverfahren (Least-Squares-Verfahren)
Literatur	Theoretische Modellbildung [1] Franklin, Powell, Emami-Naeini,Feedback Controlof Dynamic Systems,7. Auflage, Pearson, 2014 [2] M. Glöckler, Simulation mechatronischer Systeme,Springer Verlag, 2014 [3] J. Lunze, Regelungstechnik I, Springer Verlag, 11. Auflage 2016 [4] G. R. Fowles, G. L. Cassiday, Analytical Mechanics, Brooks/Cole Publishing, 2005 Experimentelle Modellbildung [5] R. Isermann, M. Münchhof, Identification of Dynamic Systems, Springer Verlag, 2011 [6] C. Bohn, H. Unbehauen, Identifikation dynamischer Systeme, Springer Verlag, 2016