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| Code: | 206050 |
| Modul: | Modellgestützte Mess- und Regelverfahren |
| Module title: | Model-based Measuring and Control Methods |
| Version: | 1.0 (02/2015) |
| letzte Änderung: |
17.01.2025 |
| Modulverantwortliche/r: |
Prof. Dr.-Ing. Kästner, Wolfgang
w.kaestner@hszg.de |
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angeboten in den 13 Studiengängen:
| Automatisierung und Mechatronik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 |
Automatisierung und Mechatronik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 |
Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2015 |
Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 |
Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 |
Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 |
Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2014 |
Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 |
Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 |
Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 |
Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2015 |
Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2014 |
Elektrotechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2024 |
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| Modul läuft im: | WiSe (Wintersemester)
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| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Status: | Pflichtmodul (Vertiefung) |
| Lehrort: | Zittau |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Workload* in |
SWS ** |
Semester |
| Zeit- std. | ECTS-
Pkte |
1 |
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7 |
8 |
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W |
| 150 | 5 | 4.0 |
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2 |
2 |
0 |
0 |
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| * | Gesamtarbeitsaufwand pro Modul
(1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden) |
| ** | eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche |
| Selbststudienzeit in h |
Angabe gesamt |
davon |
| 105 |
75
Vor- und Nachbereitung LV |
30
Vorbereitung Prüfung |
0
Sonstiges |
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Lehr- und Lernformen: | Die Vermittlung des Fachwissens erfolgt in Form von Vorlesungen und Seminaren/Übungen. In den Vorlesungen werden die methodischen Grundlagen mittels Multimediatechnik und Tafelbildern dargestellt. In den Seminaren erfolgt die Festigung der Vorlesungsinhalte anhand von Aufgaben. Die Übungen dienen der Vertiefung spezieller Fähigkeiten und Fertigkeiten im Zusammenhang mit dem Beleg. |
| Hinweise: | Durchführung von Rechnerübungen zur Handhabung des Simulationstools |
| Prüfung(en) |
| Prüfung | Prüfungsleistung als Beleg (PB) |
- |
100.0% |
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| Lerninhalt: |
- Einführung Zustandsraummethodik
Entwurf, Struktur, Analyse von Zustandsraummodellen
- Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit
Bewertung der Zustandsraummodelle
- Grundlagen Zustandsbeobachtung
Struktur, Entwurf, Applikation von Zustandsbeobachtern mittels Polvorgabe
- Sensibilitätsanalysen zur Wirksamkeit von Beobachtern
Anfangsfehler, Prozessänderungen, stochastische Messstörungen
- Grundlagen und Anwendungen weiterer Verfahren
Kalman Filter, Hybrid-Beobachter, Zustandsregler
- Sensibilitätsanalysen mittels Simulation
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| Lernergebnisse/Kompetenzen: |
| Fachkompetenzen: | Die Studierenden analysieren einen physikalisch-technologischen Prozess und entwerfen ein Zustandsraummodell. Sie definieren Polvorgaben und entwerfen sowohl Zustandsbeobachter als auch Zustandsregler. Sie beurteilen die Stabilität und Güte des Mehrgrößensystems und vergleichen Lösungsvarianten mittels Simulation.
Die Studierenden erkennen nichtlineare Strukturen und modifizieren das Mehrgrößensystem, indem sie es mit Soft Computing Ansätzen kombinieren. |
| Fachübergreifende Kompetenzen: | Die Studierenden generalisieren die Problemstellung, generieren individuell und im Team Problemlösungsstrategien und setzen diese um. Sie nutzen dazu system-theoretische Ansätze. Sie beurteilen ihre analytischen und simulativen Ergebnisse und präsentieren die Ergebnisse. |
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| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: | Kompetenzen aus folgenden Modulen (ohne Nachweiserfordernis):
- Ingenieurmathematik I, II |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: | Kompetenzen aus dem Modul:
- Signale und Systeme |
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| Literatur: | Lutz H. / Wendt W.: Taschenbuch der Regelungstechnik, Harry Deutsch, 2021
Föllinger O.: Regelungstechnik, VDE Verlag, 2022
Zimmermann, U. / Ortwig, H.: Regelungstechnik II. Shaker, 2021
Wang, Y.: Advances in State Estimation. Springer, 2020
Walter, H.: Zustandsregelung. Springer, 2019
Barfoot, T. D.: State estimation for robotics. C. U. Press, 2019
Adamy, J.: Nichtlineare Systeme und Regelungen, Springer Vieweg, 2018
Lei, B. et al.: Classification, Parameter Estimation and State estimation. Wiley&Sons, 2017
Marchthaler, R. / Dingler, S.: Kalman-Filter. Springer, 2017
Diebes, H.: Entwurf von Mehrgrößensystemen im Zustandsraum. GRIN, 2016
Unbehauen H.: Regelungstechnik I – III, Vieweg Verlag, 2008-2011 |
