Technische Universität Ilmenau

Dynamic process optimization - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties Dynamic process optimization in major Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT)
subject number8195
examination number220372
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2212 (Group Simulation and Optimal Processes)
subject leaderProf. Dr. Pu Li
term Sommersemester
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
Obligationobligatory elective
examalternative examination performance
details of the certificate

1) Schriftliche Prüfung, 120 min. und

2) Testat für durchzuführendes Praktikum. Praktikum umfast zwei Versuche.

maximum number of participants30
previous knowledge and experience

Grundlagen der Mathematik, Physik,  Elektrotechnik; Regelungs- und Systemtechnik

learning outcome

Die Studierenden können

  • die Grundlagen, Problemstellungen und Methoden der dynamischen Prozessoptimierung klassifizieren,
  • Methoden und Werkzeuge anwenden,
  • unterschiedliche Problemstellungen und mathematische Herleitungen analysieren und generieren
  • optimale Steuerungen berechnen sowie
  • Anwendungsfälle für industrielle Prozesse analysieren, entwickeln und bewerten
content

Indirekte Verfahren

 - Variationsverfahren, Optimalitätsbedingungen

 - Das Maximum-Prinzip

 - Dynamische Programmierung

 - Riccati-Optimal-Regler

Direkte Verfahren

 - Methoden zur Diskretisierung, Orthogonale Kollokation

 - Lösung mit nichtlinearen Programmierungsverfahren

 - Simultane und Sequentielle Verfahren

Anwendungsbeispiele

 - Prozesse in der Luft- und Raumfahrtindustrie

 - Prozesse in der Chemieindustrie

 - Prozesse in der Wasserbewirtschaftung

Praktikum: 2 Versuche: DynPO-1: Numerische Lösung von Optimalsteuerungsaufgaben, Dyn-PO2: Programmierung und numerische Lösung von Optimalsteuerungsproblemen
mittels Standardsoftware

media of instruction

Präsentation, Vorlesungsskript, Tafelanschrieb

literature / references

D. G. Luenberger. Introduction to Dynamic Systems. Wiley. 1979

A. C. Chiang. Elements of Dynamic Optimization. McGraw-Hill. 1992

D. P. Bertsekas. Dynamic Programming and Stochastic Control. Academic Press. 1976

M. Athans, P. Falb. Optimal Control. McGraw-Hill. 1966

A. E. Bryson, Y.-C. Ho. Applied Optimal Control. Taylor & Francis. 1975

O. Föllinger. Optimale Regelung und Steuerung. Oldenbourg. 1994

R. F. Stengel. Optimal Control and Estimation. Dover Publications. 1994

J. Macki. Introduction to Optimal Control Theory. Springer. 1998

D. G. Hull. Optimal Control Theory for Applications. Springer. 2003

M. Papageorgiou, M. Leibold, M. Buss. Optimierung. 4. Auflage. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-46936-1 (Campus-Lizenz TU Ilmenu)

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

SS 2010 (Übung)

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SS 2012 (Übung)

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SS 2015 (Übung)

SS 2016 (Vorlesung, Übung)

SS 2017 (Vorlesung, Übung)

Hospitation: