Technische Universität Ilmenau

Hierarchische Steuerungssysteme - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200009 - allgemeine Informationen
Modulnummer200009
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2212 (Prozessoptimierung)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Pu Li
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Regelungs- und Systemtechnik 1 + 2 , Statische Prozessoptimierung, Dynamische Prozessoptimierung

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

 

Die Studierenden können Steuerungsaufgaben für hochdimensionale Systeme analysieren und entwickeln. Sie klassifizieren Zerlegungs- und Koordinationsprinzipien. Auf der Grundlage der nichtlinearen Optimierung und des Optimalsteuerungsentwurfs sind sie in Lage, Steuerungssysteme zu zerlegen, Optimierungs- und Optimalsteuerungsprobleme zu formulieren und mittels hierarchischer Methoden zu lösen, d. h. die Steuerungen zu entwerfen. Die Studierenden beschreiben die Grundbegriffe der mehrkriteriellen Optimierung, deren Aufgabenstellung und Lösungsmethoden.

Die Studierenden haben im Praktikum Grundfertigkeiten beim Umgang mit hierarchischen Steuerungsstrukturen, Zerlegungs- und Koordinationsprinzipien für stationäre und dynamische Prozesse erworben. Sie sind in der Lage, hierarchische Steuerungsprobleme zu erarbeiten,  zu implementieren, unter Verwendung vorhandener Optimierungssoftware numerisch zu lösen und die Ergebnisse zu evaluieren.
Inhalt

Hierarchische Optimierung statischer und dynamischer Systeme: Zerlegung und Beschreibung hierarchisch strukturierter Systeme; Koordinationsmethoden für statische Mehrebenenstrukturen; Möglichkeiten des Einsatzes statischer Hierarchiemethoden;

Hierarchische Optimierung großer dynamischer Systeme; Wechselwirkungsbalance- Methode und Wechselwirkungsvorhersage- Methode für lineare und nichtlineare Systeme; Trajektorienzerlegung.

Verteilte Optimierung.

Prinzipien der mehrkriteriellen Entscheidungsfindung:

Mehrkriterieller Charakter von Entscheidungsproblemen; Steuermenge, Zielmenge, Kompromissmenge; Ein- und Mehrzieloptimierung; Verfahren zur Bestimmung der Kompromissmenge und von optimal effizienten Lösungen.

Praktikum (2 Versuche: HSS-1: Mehrebenen-Optimierung stationärer Prozesse; HSS-2: Dynamische hierarchische Optimierung)

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Video on Demand, Moodle-Kurs, Webex-Veranstaltungen, Folien, Skripte

Literatur

K. Reinisch. Kybernetische Grundlagen und Beschreibung kontinuierlicher Systeme. Verlag Technik. 1977

W: Findeisen. Hierarchische Steuerungssysteme. Verlag Technik. 1974

M. Papageorgiou . Optimierung, Oldenbourg Verlag. München. 2006

M. G. Singh. Dynamical hierarchical control. North Holland Publishing Company. Amsterdam. 1977

M. G. Singh, A. Titli. Systems: Decomposition optimization and control. Pergamon Press. Oxford. 1978

K. Reinisch. Hierarchische und dezentrale Steuerungssysteme. In: E. Philippow (Hrsg.). Taschenbuch Elektrotechnik. Bd. 2. Verlag Technik. 1987

J. Ester: Systemanalyse und mehrkriterielle Entscheidung. Verlag Technik. 1987

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameHierarchische Steuerungssysteme
Prüfungsnummer220427
Leistungspunkte5
SWS4 (2 V, 1 Ü, 1 P)
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Hierarchische Steuerungssysteme mit der Prüfungsnummer 220427 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2200639)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2200640)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Testat für Praktikum; Praktikum umfasst zwei Versuche

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Prüfungsgespräch (mündliche Abschlussleistung) in Distanz nach §6a PStO-AB

Dauer: 30 Minuten

Technische Voraussetzung: webex (Webcam + Mikrofon)

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (AST), Master Ingenieurinformatik 2014, Master Technische Kybernetik und Systemtheorie 2021, Master Ingenieurinformatik 2021
ModulnameHierarchische Steuerungssysteme
Prüfungsnummer220427
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Hierarchische Steuerungssysteme mit der Prüfungsnummer 220427 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2200639)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2200640)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Testat für Praktikum; Praktikum umfasst zwei Versuche

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Prüfungsgespräch (mündliche Abschlussleistung) in Distanz nach §6a PStO-AB

Dauer: 30 Minuten

Technische Voraussetzung: webex (Webcam + Mikrofon)

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl