Technische Universität Ilmenau

Modelling - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties subject number 6316 - common information
subject number6316
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2212 (Group Simulation and Optimal Processes)
subject leaderProf. Dr. Pu Li
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Vorausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer:   

  • Mathematik 1 und 2
  • Physik 1 und 2
  • Elektrotechnik  1
learning outcome

 

 

Die Studierenden können für wesentliche technische Systeme ein mathematisches Modell aufbauen, das für Analyse, Simulation und Reglerentwurf geeignet ist. Sie kennen wesentliche Modellbildungsprinzipien der theoretischen Modellbildung und können im Rahmen einer experimentellen Modellbildung eine Parameteridentifikation und eine Modellvalidierung durchführen.

 

content

Möchte man das Verhalten eines technischen Systems vor seiner Realisierung simulativ untersuchen oder eine Regelung für das System entwerfen, benötigt man ein Modell (also eine mathematische Beschreibung) des Systems. Die Entwicklung eines geeigneten Modells kann sich in der Praxis als aufwändig erweisen. In der Vorlesung werden systematische Vorgehensweisen und Methoden für eine effiziente Modellbildung entwickelt. Dabei wird in die Wege der theoretischen und experimentellen Modellbildung unterschieden.

Nach einer Einführung (Kapitel 1) werden zunächst Methoden der theoretischen Modellbildung (Kapitel 2) vorgestellt. Ausgangspunkt sind Modellansätze und Modellbildungsprinzipien in verschiedenen physikalischen Domänen wie z.B. der Mechanik. Diese werden durch Analogiebetrachtungen und die Darstellung im Blockschaltbild miteinander verknüpft, und Methoden zur Modellvereinfachung werden diskutiert. Für die experimentelle Modellbildung (Kapitel 3-5) werden allgemeine Modellansätze eingeführt und anschließend Methoden Identifikation von Modellparametern aus Messdaten entwickelt. Zur effizienten experimentellen Analyse von Systemen wird die Möglichkeit der Modellvalidierung durch statistische Tests vorgestellt.

Die Kapitel der Vorlesung gliedern sich wie folgt:

1. Einführung

2. Physikalische („Whitebox“) Modelle

3. Allgemeine („Blackbox“) Modelle

4. Parameteridentifikation

5. Modellvalidierung durch statistische Tests

media of instruction

Die Konzepte werden während der Vorlesung an der Tafel entwickelt. Über Beamer steht ergänzend das Skript mit Beispielen und Zusammenfassungen zur Verfügung. Zur Veranschaulichung werden numerische Simulationen gezeigt.

Das Skript kann im Copyshop erworben oder im PDF-Format frei herunter geladen werden. Auf der Vorlesungs-Webseite finden sich weiterhin aktuelle Informationen, Übungsaufgaben und Unterlagen zur Prüfungsvorbereitung.

literature / references
  • R. Isermann, M. Münchhof: Identification of Dynamic Systems – An Introduction with Applications, Springer Verlag, 2011
  • J. Wernstedt: Experimentelle Prozessanalyse, VEB Verlag Technik, 1989
  • K. Janschek: Systementwurf mechatronischer Systeme, Methoden – Modelle – Konzepte, Springer, 2010
  • W. Kleppmann: Taschenbuch Versuchsplanung, Produkte und Prozesse optimieren, 7. Auflage, Hanser, 2011
evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

WS 2010/11 (Übung)

WS 2012/13 (Vorlesung)

WS 2013/14 (Übung)

WS 2015/16 (Vorlesung)

WS 2015/16 (Übung)

WS 2016/17 (Vorlesung, Übung)

Hospitation:

Details in major Bachelor Maschinenbau 2013, Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT), Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 (AT)
subject nameModelling
examination number2200242
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
Obligationobligatory
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
maximum number of participants
Details in major Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013
subject namemodeling
examination number2200386
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
Obligationobligatory
examnone
details of the certificate
maximum number of participants
Details in major Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 (ABT), Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2010, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 (ABT), Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 (ABT)
subject nameModelling
examination number2200242
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
Obligationobligatory
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
maximum number of participants
Details in major Bachelor Ingenieurinformatik 2008
subject nameModelling
examination number2200242
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
Obligationobligatory elective
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
maximum number of participants