Beschreibung und Analyse nichtlinearer Systeme
1. Teil des Moduls Einführung in die Theorie nichtlinearer Systeme (ET-12 08 07)
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Vorlesender
Allgemeine Informationen
Die Vorlesung richtet sich an Studierende im Hauptstudium (6. oder 8. Semester) der Elektrotechnik (ET), Informationssystemtechnik (IS), Mechatronik (MT), Regenerative Energiesysteme (RES), Wirtschafts-Ingenieure (W-ING) Lehramt (LA) und Informatik.
Der Kurs konzentriert sich auf die Einführung von Methoden zur Beschreibung und Analyse nichtlinearer dynamischer Systeme mit besonderem Schwerpunkt auf elektrischen Schaltkreisen. Da sich die CMOS-Technologie atomaren Grenzen nähert, werden derzeit große Forschungsanstrengungen auf die Entwicklung neuartiger Geräte gerichtet, die eine Reihe von Funktionen innerhalb eines Systems kombinieren.Ein einzelnes physikalisches Volumen im Nanobereich kann es ermöglichen, die Leistung integrierter Schaltkreise in den kommenden Jahren zu steigern, wobei der vom Moore'schen Gesetz vorhergesagte Trend beibehalten wird, obwohl eine weitere Verringerung der Transistorabmessungen nicht mehr möglich sein wird. Der traditionelle Ansatz von Ingenieuren zur Untersuchung nichtlinearer Systeme erfordert ihre vorläufige Linearisierung. Bei der Strategie "Linearisieren-Dann-Analysieren" hinter Standard-Systemanalysemethoden fehlen jedoch wichtige Aspekte des nichtlinearen Verhaltens von CMOS-Schaltungen und -Systemen, die über CMOS hinausgehen. Diese Ausgabe bringt neues Leben in die nichtlineare Systemtheorie, die zu lange fälschlicherweise übersehen wurde. In diesem Kurs werden Techniken erläutert, die eine gründliche Durchführung ermöglichen Modellierung und Untersuchung nichtlinearer dynamischer Systeme sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich. Übungen, die auf analytischen Berechnungen und Computersimulationen basieren, ermöglichen den Studierenden ein besseres Verständnis der theoretischen Konzepte in den Vorlesungen.
Der Kurs liefert Belege für die Vorteile, die das Schaltungsdesign aus einer gründlichen Untersuchung der nichtlinearen Dynamik von Bauelementen und ihrer Kombinationen ziehen kann, wie in verschiedenen neueren Forschungsstudien gezeigt wurde, in denen die Anwendung systemtheoretischer Techniken, die im Kurs behandelt wurden, z. Die auf der dynamischen Routenkarte basierende Stabilitätsanalyse, das Paradigma der Volterra-Serie und die Harmonic Balance-Methode haben es ermöglicht, einen tiefen Einblick in das eigentümliche Verhalten zicherresistenter Systeme zu erhalten.
Am Ende des Semesters werden die Kenntnisse durch eine mündliche oder schriftliche Fachklausur abgefragt wird.
Aktuelles
Sommersemester 2022:
- Mittwoch, 3. DS (Vorlesung)
- Donnerstag, 3. DS (Übung), nur ungerade Wochen
Bitte registrieren Sie sich unter dem folgenden OPAL-Link. Der Online-Vorlesungslink wird nur per OPAL-Nachricht an eingeschriebene Studierende zur Verfügung gestellt. Die erste Vorlesung ist am Mittwoch 06.04.2022 von 11:10 bis 12:40 und die zweite Vorlesung ist am Donnerstag 07.04.2022 von 11:10 bis 12:40.
Auf Wunsch der Studierenden werden die Vorlesungen nun jeden Montag von 13:00 bis 14:30 Uhr und alle Donnerstage in den ungeraden Wochen von 11:10 bis 12:40 Uhr nachgeholt.