Static Process Optimization - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Static Process Optimization in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module number	200005
examination number	220425
department	Department of Computer Science and Automation
ID of group	2212 (Simulation and Optimal Processes)
module leader	Prof. Dr. Pu Li
term	summer term only
language	Deutsch
credit points	5
on-campus program (h)	45
self-study (h)	105
obligation	obligatory module
exam	examination performance with multiple performances
details of the certificate	Das Modul Statische Prozessoptimierung mit der Prüfungsnummer 220425 schließt mit folgenden Leistungen ab: mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2200633) Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2200634) Details zum Abschluss Teilleistung 2: Testat für Praktikum
link to Moodle course
teacher	Prof. Dr. Li, Pu
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Grundlagen der Mathematik, Physik, Elektrotechnik, Regelungs- und Systemtechnik 1 + 2
learning outcome	Die Studierenden können die Grundlagen, Problemstellungen und Methoden der statischen Prozessoptimierung klassifizieren, Methoden und Werkzeuge anwenden, unterschiedliche Problemstellungen und mathematische Herleitungen analysieren und generieren sowie Anwendungsfälle für industrielle Prozesse analysieren, entwickeln und bewerten. Die Studierenden haben in der Vorlesung Problemformulierungen für lineare, lineare gemischt-ganzzahlige, und nichtlineare bzw. statische Optimierungsaufgabenstellungen erfahren. Sie können verschiedene Methoden und Algorithmen zur Lösung der Problemstellungen wahrnehmen. In den Übungen wurden sie durch akademische, niedrigdimensionale Beispiele angesprochen und können Anteil an der Aufbereitung zur Lösung höherdimensionaler Probleme nehmen. Im Praktikum können sie typische nichtlineare unbeschränkte und beschränkte, teilweise praxisorientierte Probleme ein und schätzen Ergebnisse richtig einstufen. Sie sind fähig, nichtlineare Optimierungsprobleme zu erarbeiten , sie zu implementieren, sie unter Verwendung vorhandener Optimierungssoftwarezu lösen und die Ergebnisse evaluieren.
content	Optimierung des Designs und des Betriebs industrieller Prozesse . Lineare und Nichtlineare Programmierung . Mixed-Integer-Optimierung . Anwendung von Optimierungswerkzeugen (GAMS) am Rechner . Praktische Anwendungsbeispiele Lineare Programmierung: Theorie der linearen Programmierung, Freiheitsgrad, zulässiger Bereich, graphische Darstellung/Lösung, Simplexmethode, Dualität, Mischungsproblem, optimale Produktionsplanung. Nichtlineare Optimierung: Konvexitätsanalyse, Probleme ohne und mit Nebenbedingungen, Optimalitätsbedingungen, Methode des goldenen Schnitts, das Gradienten-, Newton-, Quasi-Newton-Verfahren, Probleme mit Nebenbedingungen, Kuhn-Tucker-Bedingungen, SQP-Verfahren (Sequentielle Quadratische Programmierung), "Active-Set"-Methode, Approximation der Hesse-Matrix, Anwendung in der optimalen Auslegung industrieller Prozesse Mixed-Integer Nichtlineare Programmierung (MINLP): Mixed-Integer Lineare und Nichtlineare Programmierung (MILP, MINLP), Branch-and-Bound-Methode, Master-Problem, Optimierungssoftware GAMS, Anwendung im Design industrieller Prozesse Praktikum (2 Versuche: StatPO-1: Nichtlineare Optimierung, Stat-PO2: Programmierung und numerische Lösung von statischen nichtlinearen Optimierungssproblemen mittels Standardsoftware)
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	Präsentation, Vorlesungsskript, Tafelanschrieb, Praktikum im PC-Pool
literature / references	U. Hoffmann, H. Hofmann: Einführung in die Optimierung. Verlag Chemie. Weinheim. 1982 T. F. Edgar, D. M. Himmelblau. Optimization of Chemical Processes. McGraw-Hill. New York. 1989 K. L. Teo, C. J. Goh, K. H. Wong. A Unified Computational Approach to Optimal Control Problems. John Wiley & Sons. New York. 1991 C. A. Floudas. Nonlinear and Mixed-Integer Optimization. Oxford University Press. 1995 L. T. Biegler, I. E. Grossmann, A. W. Westerberg. Systematic Methods of Chemical Process Design. Prentice Hall. New Jersey. 1997 M. Papageorgiou. Optimierung. Oldenbourg. München. 2006 J. Nocedal, S. J. Wright. Numerical Optimization. Springer. 1999
evaluation of teaching