Technische Universit├Ąt Ilmenau

Steady-state Optimization - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties Steady-state Optimization in major Master Research in Computer & Systems Engineering 2009
ATTENTION: not offered anymore
subject number8194
examination number2200297
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2212 (Group Simulation and Optimal Processes)
subject leaderProf. Dr. Pu Li
term Sommersemester
credit points5
on-campus program (h)22
self-study (h)128
Obligationobligatory elective
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
maximum number of participants30
previous knowledge and experience

Grundlagen der Mathematik, Physik, Elektrotechnik; Control Engineering

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.

Optimierung des Designs und des Betriebs industrieller Prozesse
• Lineare und Nichtlineare Programmierung
• Mixed-Integer Optimierung
• Anwendung von Optimierwerkzeugen (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 (Sequentiell 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.

media of instruction

Präsentation, Tafelanschrieb

literature / references

T. F. Edgar, D. M. Himmelblau: Optimization of Chemical Processes, McGraw-Hill, New York, 1989

Teo, K. L., Goh, C. J., Wong, K. H: 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

J. Nocedal, S. J. Wright: Numerical Optimization, Springer-Verlag, 1999

evaluation of teaching


Freiwillige Evaluation: