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Modul 8528

Lineare und nichtlineare Optimierung

Studiengang
ModulbezeichnungLineare und nichtlineare Optimierung
Kürzel
Untertitel
Lehrveranstaltung
Semester W i S e     Erstes oder zweites Fachsemester
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Rainer Dittmar
DozentProf. Dr.-Ing. Rainer Dittmar
SpracheDeutsch
Zuordnung zum CCWahlmodul im Masterstudiengang Automatisierungstechnik
Lehrform / SWS2 SWS Vorlesung
2 SWS Rechnerpraktikum mit Matlab/Simulink und Optimization Toolbox
Arbeitsaufwand150
   Präsenzstudium60 Std.
   Eigenstudium90 Std.
Kreditpunkte5
VoraussetzungenDie Studierenden beherrschen grundlegende Gebiete der Ingenieurmathematik (lineare Gleichungen und Gleichungssysteme, Vektoralgebra, Matrizen und Determinanten, Funktionen, lineare Differenzialgleichungen, Laplace-Transformation). Sie sind in der Lage, mathematische Aufgaben mit rechnergestützten Werkzeugen (z.B. Matlab-SIMULINK) zu bearbeiten.
Lernziele / KompetenzenDie Studierenden erwerben Grundkenntnisse der mathematischen Optimierung und können Optimierungsaufgaben klassifizieren. Sie erwerben die Fähigkeit, mit lineare und nichtlineare Optimierungsaufgaben mit Hilfe von Rechnerprogrammen zu lösen. Sie sind in der Lage, ausgewählte Probleme der Automatisierungstechnik als Optimierungsaufgaben zu formulieren und zu lösen.
Inhalt
    Grundbegriffe der Optimierung und Klassifizierung von Optimierungsproblemen
Linearoptimierung: Simplexverfahren
Konvexe Optimierung
Algorithmen der nichtlinearen Optimierung ohne und mit Nebenbedingungen
Anwendung der Optimierung auf Probleme der Automatisierungstechnik (Identifikation, optimale Steuerung, statische Prozessoptimierung)
Studienleistung
PrüfungsleistungVorzugsweise 120-minütige schriftliche Prüfung, alternativ 20-minütige mündliche Prüfung,, Anerkennung des Laborpraktikums als Prüfungsvorleistung
MedienformenPowerpoint-Folien, Aufgabensammlung, Webinare
MATLAB/SIMULINK inkl. Toolboxen
LiteraturJarre/Stoer: Optimierung. Springer Berlin 2003
Burkard/Zimmermann: Einführung in die mathematische Optimierung. Springer 2012
Fletcher: Practical Methods of Optimization. Wiley 2000
Boyd/Vandenberghe: Convex Optimization. Cambridge University Press 2004
Biegler: Nonlinear Programming. SIAM 2010

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