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Informatik » Angewandte Informatik » Technische Informationssysteme Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum Einführungsveranstaltung MI 03.04.2019 / 5. DS / APB E006 Sommersemester 2019

Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum · – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM Inhalt Inhalt » Organisation

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Page 1: Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum · – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM Inhalt Inhalt » Organisation

Informatik » Angewandte Informatik » Technische Informationssysteme

Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum

Einführungsveranstaltung MI 03.04.2019 / 5. DS / APB E006

Sommersemester

2019

Page 2: Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum · – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM Inhalt Inhalt » Organisation

1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum

2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

InhaltInhalt » Organisation » Versuche

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 2 / 25

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Überblick

„Die Themen für Praktikum und Komplexpraktikum bauen auf den Lehrveranstaltungen der Professur für Technische Informationssysteme auf und erproben die erworbenen Kenntnisse in realitätsnahen Versuchen.“

• Einschreibung über jExam erforderlich• einmalige Einführungsveranstaltung zu Semesterbeginn

– Klärung organisatorischer Fragen– Vorstellung aller angebotenen Versuche

• Organisator: Dr.-Ing. Alexander Dementjev

Inhaltliche Fragen zu den Aufgaben sowie die Termine zur Versuchsdurchführung sind mit den jeweiligen Betreuern abzuklären!

Inhalt » Organisation – Überblick

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Gemeinsamkeiten

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 4 / 25

• zeitliche Einbindung: Winter- oder Sommersemester• empfohlenes Semester: innerhalb zweiter Studienhälfte• Form des Abschlusses: abh. von Studiengang / Modul

– sobald alle elektronischen Praktikumsprotokolle von den Betreuern abgenommen / bewertet wurden

• empfohlene Vorkenntnisse– einschlägige Lehrveranstaltungen (LV) der

Professur für Technische Informationssysteme– sind nicht Pflicht, erleichtern aber die Arbeit

• Fortsetzungsmöglichkeiten– weitere Lehrveranstaltungen (LV) der

Professur für Technische Informationssysteme– Studienarbeiten an der Professur TIS

Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum

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Möglichkeiten der Anrechnung

Hinweis: 2 SWS = 30 Praktikumsstunden4 SWS = 60 Praktikumsstunden

Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 5 / 25

Studiengang Modul LV Zeitumfang

Informatik Bachelor INF-B-510/-520 P 4 SWS

Informatik Diplom ab 2010, Master INF-VERT1 P 2 SWS

Informatik Diplom ab 2010, Master INF-PM-FPG KP 8 SWS

Informatik Master INF-MA-PR KP 8 SWS

Informatik Diplom vor 2010, Bakkalaureat nicht vorhanden P / KP 2 / 4 SWS

IST Diplom ab 2010 ET-INF-D-900 KP 2 SWS

IST Diplom vor 2010, Bakkalaureat nicht vorhanden P / KP 4 / 2 SWS

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1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum

2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

InhaltInhalt » Organisation » Versuche

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Dezentrale RaumautomationInhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON

LON-Feldbus

Local Operating Network

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 7 / 25

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LonMaker und NodeBuilder

• Entwurf komplexer Raumautomationsfunktionen

Programmierung von neuenGeräteapplikationen mit NodeBuilder

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 8 / 25

Integration von vorhandenenRaumautomationsgeräten mitdem Tool LonMaker

Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON

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Aufgabeninhalte

• Grundlagen des LON-Feldbusses erlernen– Umgang mit dem LonMaker-Tool– kleines LON-Netzwerk aufbauen und testen– Umgang mit der NodeBuilder-Plattform

• LON 1 „CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder“– Funktionsblöcke in Neuron C implementieren– Geräteapplikationen im LonMaker-Tool testen– alle Ergebnisse dokumentieren

Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON

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Versuchsüberblick

Thema Kürzel

Intelligente Raumautomation mit LON LON

Versuche / Stunden

1 CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder (20 h)

Betreuer Dipl.-Ing. Mai Tuan Linh ([email protected])Dipl.-Ing. Bastian Wollschlaeger ([email protected])

Ort Labor APB 1065

Empfohlene Vorkenntnisse

LV „Drahtgebundene und drahtlose Sensor-Aktor-Netzwerke“ ehemalige LV „Serielle Bussysteme“Programmiersprache C

Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON

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1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum

2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

InhaltInhalt » Organisation » Versuche

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Entwurf von RA-SystemenInhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen

Lx P

Scene controlN_MAN L_SPE L_SOLL

N

Scene controlN_MAN L_SPE L_SOLL Constant light

P_AUTO L_SOLLH_IST L_MAN H_SOLL

P_AUTO P_ERG P_MAN

Automatic lightP_AUTO L_SOLL L_MANOccup. control

Funktionaler Entwurf

plattform- und herstellerunabhängige

Funktionsblöcke (VDI3813)

Konkreter Entwurf

herstellerspezifische Geräte

Anforderungserhebung

funktionale und nichtfunktionale Systemanforderungen

Room Automation Common Lighting Lighting operation► Set light ► Dim light Lighting functions ► Light control► Stairway light► Automatic light► …

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AUTERAS

• Toolsuite für die Raumautomationsplanung• vollständige Abdeckung des Planungsprozesses von

Erhebung der Nutzeranforderungen über Funktional-entwurf bis hin zur Geräteliste

• basiert auf VDI 3813• herstellerneutral• plattformunabhängig

Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 13 / 25

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Aufgabeninhalte

• Grundlagen der VDI 3813 und der Raumautomation erlernen

• in Toolsuite AUTERAS einarbeiten• komplettes Raumautomationssystem (RAS) für ein

Beispielgebäude erstellen• alle Ergebnisse dokumentieren

Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 14 / 25

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Versuchsüberblick

Thema Kürzel

Planung von Raumautomationssystemen RAS

Versuche / Stunden

1 Planung der Raumautomation für Hotel „Technikfreund“ (10 h)

Betreuer Dipl.-Inf. Heike Engelien ([email protected])Dipl.-Inf. Elke Eichenberg ([email protected])

Ort keine feste Raumbindung

Empfohlene Vorkenntnisse

LV „Drahtgebundene und drahtlose Sensor-Aktor-Netzwerke“ ehemalige LV „Serielle Bussysteme“

Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 15 / 25

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1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum

2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

InhaltInhalt » Organisation » Versuche

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A4

p2

A3

A2

A1

p1

v1

v2

q1

q2

Realer Prozess

Prozessmodell

Systemverhalten untersuchen

Modellentwicklung

Theoretische Analyse

Differentialgleichung

Diskretisierung

Differenzengleichung

Modellsimulation

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 17 / 25

Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink

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Simulation mit MATLAB/Simulink

• Modellierung und Simulation dynamischer Systeme

MATLAB für numerische Problemlösungen und zur grafischen Ergebnisvisualisierung

Simulink ist Quasi-Standard für die Modellierung dynamischer Systeme

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 18 / 25

Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink

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Aufgabeninhalte

• Umgang mit dem Simulationssystem MATLAB/Simulink kennenlernen

• M/S 1 „Nachbildung von Prozessabläufen“:– technischen Prozess analysieren, ein Modell erstellen

und simulieren• M/S 2 „Untersuchung digitaler Filter“:

– Eigenschaften von digitalen Filtern untersuchen• M/S 3 „Kennwertermittlung an linearen Systemen“:

– zeitkontinuierlichen Regelkreis aufbauen, testen und analysieren

• M/S 4 „Filter zur Unterdrückung von Störungen“:– Umgang mit gestörten Signalen kennenlernen,

Tiefpassfilter untersuchen• alle Ergebnisse dokumentieren

Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 19 / 25

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Versuchsüberblick

Thema Kürzel

Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink M/S

Versuche / Stunden

1 Nachbildung von Prozessabläufen mit MATLAB/Simulink (15 h)2 Untersuchung digitaler Filter mit MATLAB/Simulink (20 h)3 Analyse und Kennwertermittlung an linearen Systemen mit

MATLAB/Simulink (20 h)4 Wirkungsanalyse spezieller Filter zur Unterdrückung von

Störungen mit MATLAB/Simulink (15 h)

Betreuer Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected])Dr.-Ing. Burkhard Hensel ([email protected])

Ort keine feste Raumbindung

Empfohlene Vorkenntnisse

LV „Systemorientierte Informatik / Hardware Software-Codesign“ oder äquivalente LV mit Inhalten zur Systemtheorie

Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 20 / 25

Page 21: Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum · – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM Inhalt Inhalt » Organisation

1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum

2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

InhaltInhalt » Organisation » Versuche

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 21 / 25

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Prozesse identifizieren

Realer Prozess (Experimentdaten) Prozessmodell

x1

x2

xn

y

...

?y = f(x1, x2, … , xn)

x2 y+

x1

xn

...

Komponente 1?

Komponente 2?

Komponente n?

Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 22 / 25

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Prozessidentifikation mit ADM

Advisory Data Modelling

Funktionen

Aufbau

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 23 / 25

Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

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Aufgabeninhalte

• Umgang mit dem Identifikationstool ADM kennenlernen• ADM 1: Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen

– Grundlagen der experimentellen Prozessanalyse erlernen– Abhängigkeiten in Prozessdaten erkennen– Modellstrukturen und Modellparameter identifizieren

• alle Ergebnisse dokumentieren

Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 24 / 25

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Versuchsüberblick

Thema Kürzel

Experimentelle Prozessanalyse mit ADM ADM

Versuche / Stunden

1 Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen (10 h)

Betreuer Dipl.-Inf. Manfred Benesch ([email protected])Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected])

Ort keine feste Raumbindung

Empfohlene Vorkenntnisse

LV „Einführung in Prozessanalyse und Systemidentifikation“ ehemalige LV „Angewandte Datenanalyse und Modellbildung“

Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM

Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 25 / 25

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Infos zu Komplexpraktikum und Praktikum

Dr.-Ing.

Alexander Dementjev

Raum APB 1071Tel. (0351) 463-39664Fax (0351) [email protected]