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Softsensoren

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#30939 / #3

Seit WiSe 2023/24

Deutsch

Softsensoren

6

Knorn, Steffi

Benotet

Mündliche Prüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät III

Institut für Prozess und Verfahrenstechnik

33351600 FG Regelungstechnik

MSc Energie- und Verfahrenstechnik

Kontakt


ER 2-1

Knorn, Steffi

knorn@tu-berlin.de

http://tu.berlin/ctrl

Lernergebnisse

Die Studierenden sollen durch die erfolgreiche Teilnahme am Modul: • die Fähigkeit in ”Systemen zu denken” beherrschen und Prozesse aus der Biotechnologie und dem Chemieingenieurwesen als dynamisches System darstellen können (Modellierung), • befähigt werden das Verhalten von dynamischen Systemen mit Hilfe von numerischen Methoden simulieren zu können, • verschiedene Beobachter (so genannte Softsensoren) entwerfen, implementieren und testen können um damit Zustände und Größen, die nicht direkt gemessen werden können, anhand von Messdaten zu ermitteln, • die Unterschiede zwischen verschiedenen Softsensoren, sowie deren Vor- und Nachteile kennen und darauf aufbauend geeignete Softsensoren für ein gegebenes Problem auswählen können, • grundlegende Ansätze der Struktur- und Parameteridentifikation beherrschen und • Programmierumgebungen und deren ausgereifte Toolboxen kennen lernen (Matlab oder Python) um die theoretischen Ansätze für Beispiele aus der Biotechnologie und dem Chemieingenieurwesen implementieren und testen zu können.

Lehrinhalte

Modellierung und Simulation: Systembeschreibungen mit Hilfe dynamischer Modelle; Simulation des dynamischen Verfahrens mit Hilfe von Euler- und Newton-Methode (in Matlab oder Python) Softsensoren: Entwurf von Softsensoren / Beobachtern für lineare und nichtlineare Systeme, zB Luenbergerbeobachter, Kalmanfilter, Erweitertes Kalmanfilter, KF mit Nebenbedingungen, Implementierung der Softsensoren zur Schätzung von Systemzuständen Struktur- und Parameteridentifikation: Testsignale, least-squares-Verfahren, Parameterschätzung dynamischer Systeme

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
SoftsensorenUEWiSede2
SoftsensorenVLWiSede2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Softsensoren (UE):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenszeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.02.0h30.0h
Anfertigung der Berichte3.010.0h30.0h
90.0h(~3 LP)

Softsensoren (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenszeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.02.0h30.0h
Vorbereitung mündliche Prüfung1.030.0h30.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Es kommen Vorlesungen, analytische Übungen und rechnergestützte Übungen zum Einsatz. In den analytischen Übungen werden die Aufgaben mit Unterstützung des Lehrenden gelöst. Lösungen werden anschließend in den rechnergestützten Übungen implementiert und getestet. Jeweils nach zwei analytischen und zwei rechnergestützten Übungen, wird das Gelernte in einem individuellen Bericht zusammengefasst. Die Inhalte der Übungen bauen auf den theoretischen Inhalten der Vorlesung auf und die Studierenden werden bei der Lösung der Aufgaben in den Übungen unterstützt.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Der Besuch der mathematischen Module und sich in einer Veranstaltung bereits mit Differentialgleichungen beschäftigt zu haben (empfehlenswert sind z.B. EIS, Numerische Mathematik für Ingenieure, Statistik für Ingenieure). Obligatorische Vorraussetzung für die Modulprüfungsanmeldung: Um an der mündlichen Prüfung teilnehmen zu können, müssen drei Berichte zum Inhalt der Übungen zu festgelegten Zeitpunkten während des Semesters auf ISIS eingereicht werden.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache(n)

Deutsch, Englisch

Dauer/Umfang

30 Minuten

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Für die VL und UE sind keine Anmeldungen erforderlich. Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt online oder über einen "gelben Zettel" vom Prüfungsamt.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Biotechnologie (M. Sc.)112WiSe 2023/24SoSe 2026
Chemieingenieurwesen (M. Sc.)18WiSe 2023/24SoSe 2026
Sustainable Energy and Process Engineering (M. Sc.)14WiSe 2024/25SoSe 2026

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Das Modul soll im Masterstudiengang der Biotechnolgie in den Wahlpflichtteil A "Industrielle Biotechnologie" und Masterstudiengang Chemieingenieurwesen im Wahlphlichtbereich "Prozesstechnik" angeboten werden.

Sonstiges

Keine Angabe