Beschreibung einzelner Lerneinheiten (ECTS-Lehrveranstaltungsbeschreibungen) pro Semester

Studiengang: Master Nachhaltige Energiesysteme
Studiengangsart: FH-Masterstudiengang
Berufsbegleitend
Sommersemester 2021

Titel der Lehrveranstaltung / des Moduls Dynamik von Prozessen
Kennzahl der Lehrveranstaltung / des Moduls 072722020502
Unterrichtssprache Deutsch
Art der Lehrveranstaltung (Pflichtfach, Wahlfach) Wahlpflichtfach
Semester in dem die Lehrveranstaltung angeboten wird Sommersemester 2021
Semesterwochenstunden 2
Studienjahr 2021
Niveau der Lehrveranstaltung / des Moduls laut Lehrplan 2. Zyklus (Master)
Anzahl der zugewiesenen ECTS-Credits 3
Name des/der Vortragenden Stefan BONERZ


Voraussetzungen und Begleitbedingungen

Keine


Lehrinhalte

Anwendungsbeispiele: mechatronische und energietechnische Systeme; erzwungene Schwingung inkl. Resonanz; gekoppelte Systeme; PID-Regler und digitale Systeme. Methoden:

  • Beschreibung dynamischer kontinuierlicher Systeme als Differentialgleichungen
  • Lösen gewöhnlicher Differentialgleichungen im Zeit- und Frequenzbereich, Laplace- und Z-Transformation, freie und erzwungene Antwort, Eigenwerte und Eigenvektoren der Zustandsraumbeschreibung
  • Identifikation von dynamischen Systemen durch Parameterschätzung aus Daten
  • Einführende Regelungstechnik: Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder, Rückkopplung, Frequenzgang, Stabilität
  • Regelung und optimale Steuerung dynamischer Systeme: PID-Regler und Optimierung
  • Einführung in digitale Regelsysteme

Lernergebnisse

Nach Abschluss der Lehrveranstaltung haben die Studierenden eine Vielzahl dynamischer Systeme aus unterschiedlichen Bereichen kennengelernt. Die Studierenden verstehen übergreifende Gemeinsamkeiten und Unterschiede in der Modellierung und die daraus ableitbaren dynamischen Eigenschaften der Prozesse. Sie können dynamische Systeme und Prozesse

  • aus Fragestellungen heraus formulieren und klassifizieren
  • im Zeit- und Frequenzbereich modellieren und aus Messdaten identifizieren
  • mit analytischen und numerischen Methoden lösen
  • simulieren und analysieren
  • optimiert steuern und regeln

Geplante Lernaktivitäten und Lehrmethoden

Integrierte Lehrveranstaltung


Prüfungsmethode und Beurteilungskriterien
  • Bewertung von Übungsaufgaben in Kleingruppen und Einzelarbeiten
  • Abschlussprüfung

Kommentar

Keiner


Empfohlene Fachliteratur und andere Lernressourcen
  • Schulz, Gerd; Graf, Klemens (2015): Regelungstechnik 1: Lineare und nichtlineare Regelung, rechnergestützter Reglerentwurf. 5. Auflage. Berlin ; Boston: De Gruyter Oldenbourg.
  • Bronson, Richard (2014): Differential Equations. 4. New York: McGraw-Hill Education.
  • Farlow, Stanley J. (2006): An Introduction to Differential Equations and Their Applications. Mineola, N.Y: DOVER PUBN INC.
  • Nise, Norman S. (2017): Nise’s Control Systems Engineering. Global. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.
  • de Oliveira, Maurício C. (2017): Fundamentals of Linear Control: A Concise Approach. Cambridge, United Kingdom ; New York, NY, USA: Cambridge University Press.
  • Seborg, Dale E. u.a. (2019): Process Dynamics and Control. 4th Edition, EMEA Edition. John Wiley & Sons.
  • Dincer, Ibrahim; Rosen, Marc A.; Ahmadi, Pouria (2017): Optimization of Energy Systems. 1. edition, Chichester, West Sussex, UK: Wiley.
  • Luenberger, David G. (1979): Introduction To Dynamic Systems: Theory, Models and Applications. New York: Wiley.
  • Papageorgiou, Markos; Leibold, Marion; Buss, Martin (2009): Optimierung: Statische, Dynamische, Stochastische Verfahren für die Anwendung. 3. neu bearb. und erw. Auflage. Berlin: Springer.

Art der Vermittlung

Präsenzveranstaltung. Die Studierenden werden vor Beginn der Lehrveranstaltung über die Anwesenheitsvorgaben der Lehrbeauftragten informiert.