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Professur Regelungstechnik und Systemdynamik
Regelungstechnik und Systemdynamik

Modellbildung und Identifikation dynamischer Systeme

Organisatorisches und Hinweise


Umfang (SWS) 3 Vorlesung / 2 Übung / 0 Praktikum
Lage Wintersemester
Termine, Dozent, Veranstaltungsorte Link direkt zum aktuellen Stundenplan
Prüfung Schriftliche Prüfung 120 min.
OPAL Einschreibung und Kursmaterial

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Inhalt

Vorlesung

  1. Einführung, Modellbegriff
  2. Schritte, Modellstrukturen, Modellbildungsstrategien
  3. Modell als Differentialgleichung
  4. Modelltypen
  5. Newtonsche Mechanik und Lagrange-Formalismus
  6. Hamilton-Formalismus
  7. Modellierung elektrischer Systeme
  8. Blackbox-Modellierung
  9. Modellvalidierung
  10. Schätzverfahren (Bezeichnungen, Bias, Konsistenz, Ausgleichsrechnung)
  11. Methode der kleinsten Quadrate für dynamische Prozesse (nichtrekursiv und rekursiv)
  12. Methode der kleinsten Quadrate für nichtlineare Prozesse (Hammerstein-Modell)
  13. Verallgemeinerte Methode der kleinsten Quadrate
  14. Korrelationsanalyse und Methode der kleinsten Quadrate
  15. Probleme bei der Parameterschätzung (Wahl der Abtastzeit, Modellstruktur, Wahl der Eingangssignale)
  16. Vergleich der Parameterschätzverfahren für dynamische Systeme
  17. Parameteridentifikation mit MATLAB® (Demonstration)

Übungen, Belegaufgaben und Materialien

  • werden über OPAL online gestellt

Qualifikationsziele

  • Kennenlernen und Umgang mit verschieden Arten von Modellen
  • Kennenlernen typischer Modellbildungsverfahren
  • Kennenlernen Grundlagen der Modellvalidierung
  • Überblick über fachübergreifende Methoden zur Identifikation von dynamischen Systemen
  • strukturierte Vorgehensweise zur Identifikation dynamischer Systeme
  • Kenntnisse zur Lösung von Identifikationsaufgaben
  • ausgewählte Identifikations- und Schätzverfahren

Literatur

  1. Knudsen, M. Experimental Modelling of Dynamic Systems. Lecture note. 2004
  2. Glotzbach, Th., Ament, Ch. Skript zur Vorlesung Modellbildung / Prozessanalyse. 2014
  3. Bellomo, N., De Angelis E., Delitala, M. Lecture Notes on Mathematical Modelling in Applied Sciences. 2007
  4. Isermann, Rolf: Identifikation dynamischer Systeme 1: Grundlegende Methoden. Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 2010. E-Book bei SpringerLink (englische Ausgabe von 2011)
  5. Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik III – Identifikation, Adaption, Optimierung. Springer Vieweg+Teubner, Wiesbaden. 2011. (7. Auflage)
  6. Wernstedt, Jürgen: Experimentelle Prozessanalyse. Verlag Technik Berlin/Oldenbourg Verlag. 1989.