Technische Universität Ilmenau

Adaptive und strukturvariable Regelungsysteme - 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 Adaptive und strukturvariable Regelungsysteme im Studiengang Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
Modulnummer200024
Prüfungsnummer220438
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer 2213 (Regelungstechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Johann Reger
TurnusWintersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
AbschlussPrüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen
Details zum AbschlussDas Modul Adaptive und strukturvariable Regelungsysteme mit der Prüfungsnummer 220438 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2200665)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2200666)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Testat auf 2 berstandene Versuche

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Regelungstechnische Grundlagen linearer Systeme im Zustandsraum (z.B. RST 2); Grundkenntnisse nichtlinearer Systemen vorteilhaft

Lernergebnisse und erworbene KompetenzenNach erfolgreichem Abschluss des Moduls:
    • Kennen die Studierenden unterschiedliche Systemklassen, die für nichtlineare und schaltende Systeme betrachtet werden
    • Kennen die Studierenden verschiedene Stabilitätskonzepte für solche Systemklassen
    • Kennen die Studierenden Stabilitätskriterien für die unterschiedlichen Systemklassen und können diese anwenden.
    • Kennen die Studierenden unterschiedliche Verfahren zum Entwurf adaptiver und strukturvariabler Regelungen und sind in der Lage diese anzuwenden.
    • Sind die Studierenden in der Lage typische Softwarewerkzeuge zur Analyse und zum Entwurf von adaptiven Regelkreisen zu verwenden (Praktikum).
    • - Die Studierenden können Übungsaufgaben in Kleingruppen
      in Vorbereitung der Lehrveranstaltung gemeisam lösen.
    • - Die Studierenden können einfache Regelungsprobleme
      lösen und diese im Team am Versuchsstand implementieren.

      - Die gemeinsamen Beobachtungen bei der
      Versuchsdurchführung können im Team diskutiert, beurteilt und interpretiert
      werden.


    Können die Studierenden adaptive und strukturvariable Regler auf gängigen Plattformen implementieren (Praktikum).

Inhalt
  • Lineare Systeme in Rückkopplung mit speicherfreier Nichtlinearität (Modellierung, Analyse, nichtlinearer Standardregelkreis, Lur'e System, absolute Stabilität)
  • Stabilitätskriterien im Frequenzbereich (KYP-Lemma, Passivität, Popov-Kriterium, Kreiskriterium, Harmonische Balance)
  • Stabilität schaltender Systeme
  • Strukturvariable Reglungsverfahren (Sliding-Mode Control, Gain-Scheduling)
Medienformen

Folie, Tafel

Literatur

1. Geschaltete Systeme

  • Daniel Liberzon. Switching in Systems and Control. Birkhäuser, Boston, 2003.
  • Mikael Johansson. Piecewise Linear Control Systems. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003.
  • R. Shorten, F. Wirth, O. Mason, K. Wulff, and C. King. Stability Criteria for Switched and Hybrid Systems. SIAM Review, 49(4):545-592, 2007 (URL) (Wissenschaftlicher Aufsatz, kein Lehrbuch. also nur für Leute, die es genau wissen wollen!)

2. Stabilität linearer Systeme (Stabilitätstheorie)

  • W. J. Rugh. Linear System Theory. 2. Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1996.

3. Nichtlineare Systeme (Stabilitätstheorie und klassische Methoden im Frequenzbereich)

  • Ch. Desoer, M. Vidyasagar. Feedback Systems: Input-Output Properties, Academic Press, London, 1975.
  • M. Vidyasagar. Nonlinear Systems Analysis. 2. Edition. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993.
  • H. K. Khalil. Nonlinear Systems. 3. Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 2002.
  • O. Föllinger. Nichtlineare Regelungssysteme 1. 7. Edition. Oldenbourg, München, 1993.
  • O. Föllinger. Nichtlineare Regelungssysteme 2. 7. Edition. Oldenbourg, München, 1993.

4. Adaptive Systeme

  • P. A. Ioannou, J. Sun. Robust Adaptive Control, Prentice Hall, 1996. (re-print by Dover Publications)

5. Sliding-Mode Control

  • Y. Shtessel, C. Edwards, L. Fridman, A. Levant. Sliding Mode Control and Observation. Birkhäuser, Basel, 2013. (intro)
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