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
- Einführung, Modellbegriff
- Schritte, Modellstrukturen, Modellbildungsstrategien
- Modell als Differentialgleichung
- Modelltypen
- Newtonsche Mechanik und Lagrange-Formalismus
- Hamilton-Formalismus
- Modellierung elektrischer Systeme
- Blackbox-Modellierung
- Modellvalidierung
- Schätzverfahren (Bezeichnungen, Bias, Konsistenz, Ausgleichsrechnung)
- Methode der kleinsten Quadrate für dynamische Prozesse (nichtrekursiv und rekursiv)
- Methode der kleinsten Quadrate für nichtlineare Prozesse (Hammerstein-Modell)
- Verallgemeinerte Methode der kleinsten Quadrate
- Korrelationsanalyse und Methode der kleinsten Quadrate
- Probleme bei der Parameterschätzung (Wahl der Abtastzeit, Modellstruktur, Wahl der Eingangssignale)
- Vergleich der Parameterschätzverfahren für dynamische Systeme
- 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
- Knudsen, M. Experimental Modelling of Dynamic Systems. Lecture note. 2004
- Glotzbach, Th., Ament, Ch. Skript zur Vorlesung Modellbildung / Prozessanalyse. 2014
- Bellomo, N., De Angelis E., Delitala, M. Lecture Notes on Mathematical Modelling in Applied Sciences. 2007
- Isermann, Rolf: Identifikation dynamischer Systeme 1: Grundlegende Methoden. Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 2010. E-Book bei SpringerLink (englische Ausgabe von 2011)
- Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik III – Identifikation, Adaption, Optimierung. Springer Vieweg+Teubner, Wiesbaden. 2011. (7. Auflage)
- Wernstedt, Jürgen: Experimentelle Prozessanalyse. Verlag Technik Berlin/Oldenbourg Verlag. 1989.