Technische Universität Ilmenau

Non-Linear Circuit Theory - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 200666 - common information
module number200666
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2161 (Power Electronics and Control)
module leaderProf. Dr. Albrecht Gensior
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Mathematik, Grundlagen der Elektrotechnik, Lineare Netzwerktheorie

learning outcome

Nachdem die Studierenden die Veranstaltung besucht haben, können sie Bauelemente der Elektrotechnik durch nichtlineare Modelle beschreiben.

Sie können grundsätzliche Kenntnisse der Approximation und Interpolation von Kennlinien auf gegebene Messwerttabellen anwenden.

Die Studierenden sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage, nichtlineare Gleich- und Wechselstrom-Netzwerke - gegebenenfalls unter Einbeziehung iterativer Methoden - zu berechnen. 

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls nichtlineare Differentialgleichungssysteme zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens elektrischer Netzwerke klassifizieren und die dafür notwendigen speziellen Lösungsalgorithmen vorschlagen.

Nach dem Besuch der Vorlesung können die Studierenden die erworbenen Kenntnisse über die Stabilität nichtlinearer elektrischer Netzwerke zusammenfassen und Bifurkationsphänomene berechnen. 

Nach Beendigung der Veranstaltung können die Studierenden die eigenen Leistungen und die ihrer Kommilitonen richtig einschätzen und bewerten. 

Sie sind in der Lage, fachübergreifend nichtlineare Phänomene aus Technik und Gesellschaft zu interpretieren und deren grundsätzliche Lösbarkeit unter Berücksichtigung der Fehlertoleranzen einzuschätzen.

content
  • Einführung (nichtlin. Probleme aus Wissenschaft und Technik   Grundbegriffe, Grundelemente)
  • Beschreibung  nichtlinearer Netzwerkelemente (nichtlin. Widerstand, nichtlin. Induktivi¬tät, nichtlin. Kapazität, mech. Analogon - Raketengleichung, Modellierung nichtlinearer Zweipol- und gesteuerter Mehrpolelemente)
  • Energie/Koenergie, Leistungsbetrachtungen
  • Approximation und Interpolation nichtlinearer Bauelemente-Kennlinien ( Rektifikation, kleinste Fehlerquadrate, lineare und nichtlineare Interpolation)
  • Nichtlinearere elektrische Netzwerke ( einfache resistive Netzwerke, Lösung mit Fix¬punktiteration bzw. Newton-Raphson-Algorithmus) 
  • Nichtlineare Elemente bei sinusförmiger Aussteuerung (Stromflusswinkel- Dreiordinaten- bzw. Fünfordinatenverfahren, Berechnung des stationären Betriebes von Gleichrichterschaltungen, zeitvarianter Fourierreihenansatz zur frequenzselektiven Analyse von transienten Betriebszuständen)   
  • Nichtlineare dynamische Netzwerke (Gleichgewichtszustände und Bestimmung der Klein-signalstabilität (Taylorreihenentwicklung der nichtlin. ZDGL), Methode der Phasenebene, Großsignalstabilität, Parametervariation nach Van der Pol, Methode der Amplitudenebene, Oszillatoren mit Bezug auf das Elektroenergiesystem  usw., Bifurkationsphänomene, Chaos)
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafelbild, Präsentation

literature / references

[1] Philippow, E.: Nichtlineare Elektrotechnik, Akademische Verlagsgesellschaft Leipzig, 1971

[2] Chua, L. O.; Desoer, Ch.; Kuh, E.: Linear and Nonlinear Circuits, Mc Graw Hill, 1987

[3] Hasler, M.; Neiryck, J.: Nonlinear Circuits, Artech House Inc., 1986

evaluation of teaching
Details reference subject
module nameNon-Linear Circuit Theory
examination number2101045
credit points5
SWS4 (2 V, 2 Ü, 0 P)
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2021
module nameNon-Linear Circuit Theory
examination number2101045
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants