Einladung zum Vortrag im Kolloquium Systemdynamik und Prozesstechnik

Systemoptimierung und optimale Steuerung

PD Dr. rer. nat. habil. Dr.-Ing. Rainer Callies , Technische Universität München

    Zeit: Mittwoch · 10. 7. 2002 · 15:00 Uhr
    Ort: Hörsaal V 9. 41 · Pfaffenwaldring 9 · Campus Stuttgart-Vaihingen

Abstract

Zur optimalen Auslegung, Simulation und Steuerung von komplexen technischen Systemen werden neue, gesamtsystembezogene Ansätze vorgestellt. Die praktische Signifikanz der Verfahren zeigen industrierelevante Anwendungen aus der Robotik, der Medizintechnik, der Raumfahrt, des Automobilbaus sowie der Verfahrens- und Prozeßtechnik.
Der optimale Systementwurf und die Berücksichtigung des gesamten Anwendungsprofils bilden dabei eine untrennbare Einheit. Leistungs- und Geometriedaten des Systems werden objektorientiert formalisiert. Die Verarbeitung (fehlerbehafteter) Meßdaten geschieht formal konsistent über datenreduzierende Verfahren, die erstmals Techniken der nichtlinearen Optimierung mit der Behandlung hierarchisch strukturierter Freiformflächen verbinden; so erzielt man bei Kennfeldapproximationen eine bislang nicht gekannte Flexibilität und Genauigkeit.
Die Differentialgleichungen des Systemmodells lassen sich direkt mit denen der Systemdynamik verknüpfen. Wissenschaftliche und technologische Beschränkungen werden exakt erfüllt.
Es entstehen gemischt kontinuierlich-diskrete Optimierungs-/Optimalsteuerungsprobleme, die man in parameterabhängige Randwertprobleme für große Systeme nichtlinearer Algebro-Differentialgleichungen transformiert und mit neuartigen Mehrzielverfahren löst. Partielle Differentialgleichungen treten als Subprobleme auf.
Die simultane Berücksichtigung von Problemunsicherheiten und Notfallszenarien führt zu einer inhärenten Stabilisierung der Ergebnisse, die Einbeziehung von Lebensdaueraspekten in die Entwurfsoptimierung bewirkt oft signifikante Änderungen der Systemauslegung.