Modul RO4400-KP12

Dauer

1 Semester

Angebotsturnus

Jedes Sommersemester

Leistungspunkte

12

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

• Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2020, Vertiefungsmodul, Informatik/Elektrotechnik, Beliebiges Fachsemester
• Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2014, Vertiefungsmodul, Informatik/Elektrotechnik, 2. oder 4. Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

• RO4400-P: Projektpraktikum Regelungstechnik (Praktikum, 3 SWS)
• ME4500-Ü: Fortgeschrittene Methoden der Regelungstechnik (Übung, 1 SWS)
• ME2451-Ü: Regelungstechnik (Übung, 1 SWS)
• ME4500-V: Fortgeschrittene Methoden der Regelungstechnik (Vorlesung, 2 SWS)
• ME2451-V: Regelungstechnik (Vorlesung, 2 SWS)

Workload:

• 185 Stunden Selbststudium
• 135 Stunden Präsenzstudium
• 40 Stunden Prüfungsvorbereitung

Lehrinhalte:

• Modellierung dynamischer Systeme
• Dynamisches Verhalten von Systemen
• Konzept der Rückführung
• Reglerentwurf im Zeitbereich
• Systembeschreibung im Frequenzbereich
• Stabilität
• Reglerentwurf im Frequenzbereich
• Zustandsraummodelle, Normalformen und deren Eigenschaften
• Entwurf von Reglern anhand der Zustandsrückführung und von Beobachtern
• Optimale Regelung und Zustandsschätzung
• Lineare, parameterabhängige Systeme
• Modellprädiktive Regelung
• Planung und Realisierung typischer regelungstechnischer Anwendungen im Team

Qualifikationsziele/Kompetenzen:

• Die Studierenden können physikalische Systeme mathematisch modellieren und dynamisches Verhalten beschreiben und analysieren.
• Sie kennen die wesentlichen Werkzeuge und können Anforderungen an dynamische Systeme im Zeit- und Frequenzbereich formulieren und sind in der Lage, werkzeugbasiert Regelungssysteme im Zeit- wie im Frequenzbereich zu entwerfen.
• Zudem können sie die Stabilität von rückgekoppelten Systemen nachweisen und das resultierende dynamische Verhalten hinsichtlich Regelgüte und Robustheit bewerten.
• Die Studierenden können Zustandsraummodelle beschreiben und analysieren.
• Die Studierenden können Regler mittels Zustandsrückführung entwerfen und synthetisieren.
• Die Studierenden können Beobachter und Zustandsrückführungen auf Basis von Zustandsschätzungen entwerfen.
• Die Studierenden kennen die Grundzüge des Entwurfs optimaler Regelungen und wissen, wie diese angewendet werden.
• Die Studierenden kennen die Klasse der linearen, parameterabhängigen Systeme und kennen die Grundzüge der Reglersynthese für diese Klasse von Systemen.
• Die Studierenden verstehen das Konzept der modellprädiktiven Regelung und wissen, wie eine solche Regelungsstrategie implementiert werden kann.
• Die Studierenden verfügen über umfangreiches Wissen über die praktische Umsetzung der Regelungstechnik.
• Sie können kleine regelungstechnische Projekte eigenständig und in Teamwork durchführen.
• Sie besitzen die Fähigkeit zur Dokumentation und Präsentation der Projektergebnisse.

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

• Mündliche Prüfung

Modulverantwortliche:

• Prof. Dr. Philipp Rostalski

Lehrende:

• Institut für Medizinische Elektrotechnik
• Prof. Dr. Philipp Rostalski
• Prof. Dr.-Ing. Christian Herzog

Literatur:

• siehe Literatur der Modulteile :

Sprache:

• Sowohl Deutsch- wie Englischkenntnisse nötig

Bemerkungen:

Letzte Änderungen:

22.03.2021