Systemidentifikation

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode PF-ME-MA-11 (vorher WP-ME-MA-69)
Modulname Systemidentifikation
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden haben sich grundlegende theoretische Kenntnisse und Methoden der Systemidentifikation angeeignet. Sie kennen die wesentlichen Begriffe sowie Konzepte und sind in der Lage, selbständig die entsprechende Fachliteratur zu lesen, ihre Kenntnisse zu vertiefen und umzusetzen. Sie sind in der Lage, sich die Lösung einer Identifikationsaufgabe systematisch zu erarbeiten.
Lehrveranstaltungsarten VLmP 4 SWS
Lehrinhalte
  • Motivation und Grundidee der Systemidentifikation
  • Signalabtastung
  • Nichtparametrische Modelle und Schätzverfahren
  • Lineare Regression/Methode der kleinsten Quadrate
  • Grundlagen Statistik
  • Modellbewertung: Prädiktionsfehler
  • Eigenschaften von Schätzern
  • Parametrische Modelle
  • Identifikation linearer dynamischer Modelle
  • Maximum-Likelihood-Schätzung
  • Cramar-Rao-Lower-Bound und Fisher-Informations-Matrix
  • Versuchsplanung und Testsignalentwurf
  • Nichtlineare Systemidentifikation von Takagi-Sugeno-Modellen
  • Identifikation im geschlossenen Regelkreis
  • Mehrgrößensysteme
  • Subspace-Identifikation
  • Modellvalidierung
  • Nichtlineare Optimierung
  • Rekursive Schätzverfahren und Identifikation zeitvarianter Systeme
  • Nichtlineare Systemidentifikation mittels Neuronaler Netze
  • Ausblick
  • Fallstudien
Titel der Lehrveranstaltungen Systemidentifikation
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Frontalunterricht
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Höhere Mathematik 1-3, Einführung in die Mess- und Regelungstechnik
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 4 SWS VL (60 Std.), Selbststudium (120 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 30 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. A. Kroll
Lehrende Prof. Andreas Kroll
Medienformen • Tafel • Skript • Beamer
Literatur
  • C. Bohn, H. Unbehauen, Identifikation dynamischer Systeme:Methoden zur experimentellen Modellbildung aus Messdaten,Springer Vieweg, 2016
  • G.C. Goodwin, R.L. Payne, Dynamic system identification: experiment design and data analysis, Academic, 1977
  • R. Isermann, M. Münchhof: Identification of dynamic systems: an introduction with applications, Springer, 2011
  • K.J. Keesman, System identification: an introduction, Springer, 2011
  • L. Ljung, System identifikation – theory for the user, 2. Auflage, Prentice Hall, 1999