Webmaster des IRT
SekretariatSommersemester 2008
Mittwoch, 2. Juli 2008, 16:00 Uhr
Automatisches Differenzieren von Matlab-Programmen
Univ.-Prof. Christian Bischof, Ph.D.
Leiter des Rechen- und Kommunikationszentrum und Inhaber des Lehrstuhls für Hochleistungsrechnen in der Fachgruppe Informatik
RWTH Aachen
Kurzfassung:
Die Berechnung von Ableitungen ist Grundlage von numerischen Verfahren sowie Ansätzen für Sensitivitätsanalyse, Parameterschätzung, Designoptimierung oder optimaler Versuchsplanung. Mittels des automatischen Differenzierens (AD) können Ableitungen von Computerprogrammen genau und effizient berechnet werden indem die Kettenregel automatisiert auf Elementaroperationen angewandt wird. Die Assoziativität der Kettenregel erlaubt hierbei die Ausnutzung von Programmstruktur um den Berechnungs- und Speicheraufwand zu reduzieren.
In diesem Vortrag werden die Prinzipien von AD sowie das AdiMAT Werkzeug zur Implementierung von AD für Matlab-Programme vorgestellt.
Mittwoch, 21. Mai 2008, 16:00 Uhr
Anwendung von Modelica-Simulationen im Bereich der Gebäudetechnik
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dirk Müller
E.ON Institut für Energieforschung
Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik, RWTH Aachen
Kurzfassung:
Die Gebäude- und Anlagensimulation ist ein wichtiges Planungswerkzeug für energieeffiziente Gebäude. Klassische Simulationsprogramme (TRANSYS, DOE2 etc.) weisen zwar häufig sehr detaillierte Gebäudemodelle auf, komplexe technische Systeme können jedoch oft nur mit gro-ßem Aufwand in die Simulation integriert werden.
Einen neuen Weg für die gekoppelte Gebäude- und Anlagensimulation bietet die objektorientierte Modellierungssprache Modelica, die eine gekoppelte Beschreibung verschiedener physikalischer Prozesse in einer ingenieurgerechten Art und Weise ermöglicht. Komplexe Abbildungen realer Gebäude mit allen heiz- und raumlufttechnischen Anlagenkomponenten können in kurzer Zeit aus Einzelkomponenten grafisch zusammengestellt und simuliert werden. Die Einzelkomponen-ten sind thematisch sortiert in Bibliotheken abgelegt. Die vorliegenden Modelle umfassen einfa-che und komplexe Raummodelle, thermo-hydraulische Modelle, Pumpenmodelle sowie rege-lungstechnische Komponenten. Im Rahmen des Vortrags werden Anwendungsbeispiele und Einschränkungen der Berechnungsmodelle diskutiert.
Freitag, 16. Mai 2008, 10:00 Uhr
Regelungstechnische Ansätze zur Steigerung der Betriebsqualität und Trassenkapazität im Eisenbahnverkehr
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Beyer
Leiter des Geschäftsbereichs Professional Service, Business Unit Traffic
PTV AG, Karlsruhe
Kurzfassung:
Betriebsqualität und Trassenkapazität im Eisenbahnverkehr stellen dominante Parameter dar, die ausschlaggebend für den Unternehmenserfolg im europäischen und im intermodalen Wettbewerb sind und zunehmend sein werden. Regelungstechnische Ansätze können dabei helfen, Effizienz, Flexibilität und das Zusammenspiel der betroffenen ökonomischen und technischen Prozesse zu steigern bzw. zu verbessern. Dies zielt besonders auf die erweiterten Anforderungen an die Planungswerkzeuge sowie auf die Verbesserung der Planungsumsetzung im realen Betrieb ab.
Nach einer Einführung in das Thema anhand aktueller Aktivitäten erfolgt die Diskussion einer regelungstechnischen Sichtweise des Problems, wobei der Zuglauf als stochastischer Prozess und der Fahrplan als Sollwert interpretiert wird. Neben einer Verspätungsanalyse werden die Funktionsweise der Zuglaufregelung, eine dynamische Sollwertgenerierung für den Zulauf auf einen Eisenbahnknoten, das notwendige fehlertolerante Filter in der Fahrzeugnavigation sowie ein einfaches nichtlineares stochastisches Modell zur Verspätungsprognose vorgestellt.
Mittwoch, 14. Mai 2008, 16:00 Uhr
Process Automation Systems – turning technology into business
Prof. Dr.-Ing. Michael Bruns, Vice President Process Automation
Siemens AG, Karlsruhe
Otto Jellema, Project Manager
Siemens Management Consulting, München
Kurzfassung:
Systeme zur Prozessautomatisierung stellen heute und zukünftig den Schlüssel zur effizienten und wirtschaftlichen Produktion dar. Sie bewegen sich dabei im Spannungsfeld neuer Technologien, höchster Ansprüchen an Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie nicht zuletzt von Wirtschaftlichkeit und Investitionssicherheit.
In dem Vortrag wird anhand eines Benchmarking-Ansatzes aufgezeigt, wie technische Innovationsfähigkeit im Bereich der Prozessautomatisierung in ein nachhaltig ertragreiches Geschäft umgesetzt werden kann und welche Erfolgsfaktoren hierbei entscheidend sind.
Mittwoch, 16. April 2008, 16:00 Uhr
Steuerung und Regelung von MIMO-LTI-Systemen mit Hilfe von Basisgrößen
Prof. Dr.-Ing. Dr.rer.nat Kurt Reinschke
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Institut für Regelungs- und Steuerungstheorie, Technische Universität Dresden
Kurzfassung:
Im Vortrag wird eine generelle Methodik der Steuerung und Regelung von MIMO-LTI-Regelstrecken vorgestellt. Das Streckenmodell wird dabei durch ein Algebrodifferential-Gleichungssystem beschrieben, das nach Laplace-Transformation im Bildbereich als ein polynomiales algebraisches Gleichungssystem behandelt wird.
Es werden Basisgrößen definiert, deren Anzahl durch die Zahl der vorgegebenen (skalaren) Eingangsgrößen, die zur Steuerung und Regelung der Strecke zur Verfügung stehen, bestimmt ist. Alle in der Streckenbeschreibung vorkommenden Systemgrößen (einschl. der Eingangsgrößen) lassen sich unter Bezug auf irgendeinen Satz von Basisgrößen parametrieren, d.h. als polynomiale Linearkombinationen der Basisgrößen darstellen. Die Gesamtheit aller Basisgrößensätze kann mathematisch beschrieben, aber nicht unmittelbar praktisch genutzt werden. Deshalb wurde ein Verfahren zur zielgerichteten Auswahl von Basisgrößensätzen entwickelt, mit denen das Steuerungsproblem zweckmäßig bearbeitet werden kann.
Liegt eine polynomiale Streckenbeschreibung vor und wurde ein Satz von Basisgrößen fixiert, so kann man die Gesamtheit aller (wohldefinierten) Regler im Standardregelkreis angeben. Auf Vorschriften zur Berechnung praktisch brauchbarer stabilisierender Regler wird näher eingegangen.
Schließlich wird das Gesamtkonzept einer Trajektoriensteuerung mit Folgeregelung diskutiert und anhand nichttrivialer Simulationsbeispiele illustriert.
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