Jan Lunze – författare

Der Autor vermittelt eine umfassende Einführung in Entwurf und Realisierung "intelligenter Systeme" unter Nutzung der Methoden der Künstlichen Intelligenz in Verbindung mit erprobten Methoden der Ingenieurwissenschaften. Die dritte Auflage (2016) verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen.

Der Autor vermittelt eine umfassende Einführung in Entwurf und Realisierung "intelligenter Systeme" unter Nutzung der Methoden der Künstlichen Intelligenz in Verbindung mit erprobten Methoden der Ingenieurwissenschaften. Die dritte Auflage (2016) verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen.

Dieses Buch gibt eine breite Einführung in die Aufgaben und Methoden der Automatisierungstechnik und veranschaulicht diese an zahlreichen Anwendungsbeispielen. Die Palette der Themen reicht von der Modellbildung über die Vorhersage des zukünftigen Systemverhaltens, den Entwurf von Regelungen und Steuerungen und die Zustandsbeobachtung bis zur Prozessdiagnose.

Mit der gleichberechtigten Behandlung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Systeme betritt das Buch Neuland. Es behandelt alle wichtigen Automatisierungsaufgaben für beide Systemklassen in weitgehender Analogie. Zahlreiche praktische Beispiele zeigen das breite Anwendungsfeld der Automatisierungstechnik. Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen geben Anregung für das selbstständige Erarbeiten des Stoffes.

Alle Kapitel schließen mit einem Ausblick auf weiterführende Themen und Literaturhinweisen. Die Zusammenstellung wichtiger englischer Fachbegriffe erleichtert den Einstieg in die Fachliteratur. Die vierte Auflage (2016) verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Sie enthält zusätzliche Beispiele und Übungsaufgaben, von denen einige mit dem Programmsystem MATLAB gelöst werden können, das heute in vielen Bachelorstudiengängeneingeführt wird. Außerdem werden die Querbezüge von den Methoden der Automatisierungstechnik zuMethoden der Informatik vertieft, insbesondere zu den im Lehrbuch „Ereignisdiskrete Systeme“ (im Oldenbourg-Wissenschaftsverlag 2012 erschienen) des Autors erläuterten Methoden zur Modellierung und Analyse ereignisdiskreter Systeme.

Dieses Buch gibt eine breite Einführung in die Aufgaben und Methoden der Automatisierungstechnik und veranschaulicht diese an zahlreichen Anwendungsbeispielen. Die Palette der Themen reicht von der Modellbildung über die Vorhersage des zukünftigen Systemverhaltens, den Entwurf von Regelungen und Steuerungen und die Zustandsbeobachtung bis zur Prozessdiagnose.

Mit der gleichberechtigten Behandlung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Systeme betritt das Buch Neuland. Es behandelt alle wichtigen Automatisierungsaufgaben für beide Systemklassen in weitgehender Analogie. Zahlreiche praktische Beispiele zeigen das breite Anwendungsfeld der Automatisierungstechnik. Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen geben Anregung für das selbstständige Erarbeiten des Stoffes.

Alle Kapitel schließen mit einem Ausblick auf weiterführende Themen und Literaturhinweisen. Die Zusammenstellung wichtiger englischer Fachbegriffe erleichtert den Einstieg in die Fachliteratur. Die vierte Auflage (2016) verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Sie enthält zusätzliche Beispiele und Übungsaufgaben, von denen einige mit dem Programmsystem MATLAB gelöst werden können, das heute in vielen Bachelorstudiengängeneingeführt wird. Außerdem werden die Querbezüge von den Methoden der Automatisierungstechnik zuMethoden der Informatik vertieft, insbesondere zu den im Lehrbuch „Ereignisdiskrete Systeme“ (im Oldenbourg-Wissenschaftsverlag 2012 erschienen) des Autors erläuterten Methoden zur Modellierung und Analyse ereignisdiskreter Systeme.

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Beschreibung und Analyse ereignisdiskreter Systeme.

Es zeigt, wie man dynamische Systeme mit wertdiskreten Signalen durch Automaten, Markovketten und Petrinetze darstellen und analysieren kann. Die behandelten Modellformen bilden die Grundlage für vielfältige Beschreibungsmittel, die heute in der Elektronik für die Spezifikation und die Modellierung von Schaltkreisen, in der Automatisierungstechnik für die Analyse diskreter Systeme und den Steuerungsentwurf oder in der Informatik für die Definition von Berechnungsmodellen und die Analyse und Übersetzung von Programmen verwendet werden.

Beispiele aus den genannten sowie weiteren Gebieten zeigen das breite Anwendungsfeld der hier behandelten Modelle und Methoden. Mit der fachübergreifenden Darstellung der Theorie ereignisdiskreter Systeme ist dies – zumindest im deutschsprachigen Bereich – das erste Lehrbuch, das alle grundlegenden Phänomene und eigenschaften der ereignisdiskreten Dynamik unabhängig vom Anwendungsgebiet beschreibt. Es entstand aus einer Lehrveranstaltung des dritten Semesters des Studienganges Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, die die Studenten vor ihrer Entscheidung für einen Studienschwerpunkt, der entweder stärker auf die Elektronik, die Informationstechnik oder die Informatik ausgerichtet ist, besuchen. Das breite Interessengebiet dieser Hörer schlägt sich in der Breite der Darstellung nieder.

Die dritte Auflage verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Außerdem werden die Querbezüge zu den Methoden der kontinuierlichen Systemtheorie vertieft, die den Ingenieuren geläufiger ist als die ereignisdiskrete Betrachtungsweise. Vorkenntnisse zu kontinuierlichen Systemen werden allerdings für das Verständnis nicht vorausgesetzt.

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Beschreibung und Analyse ereignisdiskreter Systeme.

Es zeigt, wie man dynamische Systeme mit wertdiskreten Signalen durch Automaten, Markovketten und Petrinetze darstellen und analysieren kann. Die behandelten Modellformen bilden die Grundlage für vielfältige Beschreibungsmittel, die heute in der Elektronik für die Spezifikation und die Modellierung von Schaltkreisen, in der Automatisierungstechnik für die Analyse diskreter Systeme und den Steuerungsentwurf oder in der Informatik für die Definition von Berechnungsmodellen und die Analyse und Übersetzung von Programmen verwendet werden.

Beispiele aus den genannten sowie weiteren Gebieten zeigen das breite Anwendungsfeld der hier behandelten Modelle und Methoden. Mit der fachübergreifenden Darstellung der Theorie ereignisdiskreter Systeme ist dies – zumindest im deutschsprachigen Bereich – das erste Lehrbuch, das alle grundlegenden Phänomene und eigenschaften der ereignisdiskreten Dynamik unabhängig vom Anwendungsgebiet beschreibt. Es entstand aus einer Lehrveranstaltung des dritten Semesters des Studienganges Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, die die Studenten vor ihrer Entscheidung für einen Studienschwerpunkt, der entweder stärker auf die Elektronik, die Informationstechnik oder die Informatik ausgerichtet ist, besuchen. Das breite Interessengebiet dieser Hörer schlägt sich in der Breite der Darstellung nieder.

Die dritte Auflage verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Außerdem werden die Querbezüge zu den Methoden der kontinuierlichen Systemtheorie vertieft, die den Ingenieuren geläufiger ist als die ereignisdiskrete Betrachtungsweise. Vorkenntnisse zu kontinuierlichen Systemen werden allerdings für das Verständnis nicht vorausgesetzt.

Dieses Buch gibt eine breite Einführung in die Aufgaben und Methoden der Automatisierungstechnik und veranschaulicht diese an zahlreichen Anwendungsbeispielen. Die Themen reichen von der Modellbildung über die Vorhersage des zukünftigen Systemverhaltens, den Entwurf von Regelungen und Steuerungen bis zur Prozessdiagnose. Die fünfte aktualisierte Auflage bietet dazu Anhänge zur Graphentheorie und zur Wahrscheinlichkeitstheorie.

The book gives an introduction to networked control systems and describes new modeling paradigms, analysis methods for event-driven, digitally networked systems, and design methods for distributed estimation and control. Networked model predictive control is developed as a means to tolerate time delays and packet loss brought about by the communication network. In event-based control the traditional periodic sampling is replaced by state-dependent triggering schemes. Novel methods for multi-agent systems ensure complete or clustered synchrony of agents with identical or with individual dynamics.

The book includes numerous references to the most recent literature. Many methods are illustrated by numerical examples or experimental results.

Das Buch gibt eine breite Einführung in die Beschreibung und Analyse ereignisdiskreter Systeme. Es behandelt dabei die in der Informationstechnik, der Informatik und der Elektronik verwendeten Modellformen in einheitlicher Weise. Damit richtet es sich in erster Linie an Studenten, die die Grundlagen der diskreten Systemtheorie verstehen wollen, ohne sich auf ein bestimmtes Anwendungsgebiet festzulegen.

Das in drei Teile gegliederte Buch führt zunächst anhand von Beispielen aus mehreren Anwendungsgebieten in die ereignisdiskrete Denkweise ein und behandelt grundlegende Eigenschaften diskreter Signale und Systeme. Der zweite Teil widmet sich der Automatentheorie, die die Basis für das Verständnis ereignisdiskreter Systeme schafft. Kopplungsorientierte Darstellungsformen führen zu Automatennetzen und Petrinetzen.

Im dritten Teil werden die Modelle um eine wahrscheinlichkeitstheoretische Darstellung nichtdeterministischer Zustandsübergänge sowie um eine Zeitbewertung erweitert, wodurch Markovketten, zeitbewertete Petrinetze und Semi-Markovprozesse als neue Modellformen entstehen.

Komplettiert wird das Lehrbuch durch zahlreiche ausführliche Beispiele, eine Vielzahl von Übungsaufgaben mit Lösungen, ein deutsch-englisches Verzeichnis der Fachwörter sowie einen umfangreichen Anhang mit Übersichten der verwendeten mathematischen Grundlagen.

Schwerpunkte des zweiten Bandes sind der Entwurf von Mehrgrößenregelungen im Zeitbereich und im Frequenzbereich sowie digitale Regelungen. Neben Standardverfahren wie Polverschiebung und optimale Regelung werden mit der strukturellen Analyse von Regelungssystemen, der robusten und dezentralen Regelung sowie Einstellregeln für Mehrgrößenregler Themen aufgegriffen, die erst in den letzten Jahren zu praktikablen Analyse- und Entwurfsverfahren führten und deshalb bisher in Lehrbüchern fehlten. Für die wichtigsten Verfahren werden MATLAB-Programme angegeben, mit deren Hilfe diese Verfahren rechnergestützt auf größere Beispiele und auf die neu eingeführten Projektaufgaben angewendet werden können. Anwendungsnahe Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen illustrieren die behandelten Methoden. Für die dritte Auflage wurde der Text überarbeitet und um neue Beispiele und Aufgaben ergänzt. Die Beschreibung von MATLAB wurde der aktuellen Version 6.5 dieses Programmsystems angepasst.

Dieses Lehrbuch unterscheidet sich von bereits vorhandenen Einführungen in die Regelungstechnik in Didaktik, Stoffauswahl und Schwerpunkten. Die Darstellung zielt auf ein tiefgründiges Verständnis dynamischer Systeme und Regelungsvorgänge, wobei mit Zeitbereichsbetrachtungen im Zustandsraum begonnen und erst danach zur Frequenzbereichsdarstellung übergegangen wird. Praktische Beispiele aus unterschiedlichen Gebieten (Elektrotechnik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Verkehrstechnik) illustrieren die Anwendung der behandelten Methoden und zeigen den fachübergreifenden Charakter der Regelungstechnik. Mit der Einführung in MATLAB wird der Anschluss an die rechnergestützte Arbeitsweise der Ingenieure hergestellt. Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes.

Neu in der fünften Auflage sind Erläuterungen zur Kombination von Regelkreisen mit Vorsteuerungen. Die Beschreibung von MATLAB wurde der aktuellen Version 7 dieses Programmsystems angepasst.

Schwerpunkte des zweiten Bandes sind der Entwurf von Mehrgrößenregelungen im Zeitbereich und im Frequenzbereich sowie digitale Regelungen. Neben Standardverfahren wie Polverschiebung und optimale Regelung werden mit der strukturellen Analyse von Regelungssystemen, der robusten und dezentralen Regelung sowie Einstellregeln für Mehrgrößenregler Themen aufgegriffen, die erst in den letzten Jahren zu praktikablen Analyse- und Entwurfsverfahren führten und deshalb bisher in Lehrbüchern fehlten. Für die wichtigsten Verfahren werden MATLAB-Programme angegeben, mit deren Hilfe diese Verfahren rechnergestützt auf größere Beispiele und auf die Projektaufgaben angewendet werden können. Anwendungsnahe Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen illustrieren die behandelten Methoden. Für die vierte Auflage wurde der Text überarbeitet und die Beschreibung von MATLAB der aktuellen Version 7.0 dieses Programmsystems angepasst.

Fault-tolerant control aims at a graceful degradation of the behaviour of automated systems in case of faults. It satisfies the industrial demand for enhanced availability and safety, in contrast to traditional reactions to faults that bring about sudden shutdowns and loss of availability.

The book presents effective model-based analysis and design methods for fault diagnosis and fault-tolerant control. Architectural and structural models are used to analyse the propagation of the fault throught the process, to test the fault detectability and to find the redundancies in the process that can be used to ensure fault tolerance. Design methods for diagnostic systems and fault-tolerant controllers are presented for processes that are described by analytical models, by discrete-event models or that can be dealt with as quantised systems. Five case studies on pilot processes show the applicability of the presented methods. The theoretical results are illustrated by two running examples used throughout the book.

The second edition includes new material about reconfigurable control, diagnosis of nonlinear systems, and remote diagnosis. The application examples are extended by a steering-by-wire system and the air path of a diesel engine, both of which include experimental results. The bibliographical notes at the end of all chapters have been up-dated. The chapters end with exercises to be used in lectures.

Diese erfolgreiche Einführung in die Regelungstechnik zeichnet sich durch ihre Didaktik, die Stoffauswahl und die inhaltlichen Schwerpunkte aus. Der Autor konzentriert seine Darstellung auf ein tiefgründiges Verständnis dynamischer Systeme und Regelungsvorgänge; er beginnt mit Zeitbereichsbetrachtungen im Zustandsraum und geht erst danach zur Frequenzbereichsdarstellung über.

Praktische Beispiele aus Elektrotechnik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Verkehrstechnik illustrieren die Anwendung der behandelten Methoden und zeigen den fachübergreifenden Charakter der Regelungstechnik. Die Einführung in MATLAB (Release R2008a) stellt den Anschluss an die rechnergestützte Arbeitsweise von Ingenieuren her. Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Lehrstoffs.

Neu in der 7. Auflage: die Beschreibung von MATLAB-Funktionen für Projektaufgaben sowie die Darstellung der Entwurfsverfahren.

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Dieses Lehrbuch unterscheidet sich von bereits vorhandenen Einführungen in die Regelungstechnik in Didaktik, Stoffauswahl und Schwerpunkten. Die Darstellung zielt auf ein tiefgründiges Verständnis dynamischer Systeme und Regelungsvorgänge, wobei mit Zeitbereichsbetrachtungen im Zustandsraum begonnen und erst danach zur Frequenzbereichsdarstellung übergegangen wird. Praktische Beispiele aus Elektrotechnik, Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Verkehrstechnik illustrieren die Anwendung der behandelten Methoden und zeigen den fachübergreifenden Charakter der Regelungstechnik. Mit der Einführung in MATLAB (Version 7.3) wird der Anschluss an die rechnergestützte Arbeitsweise der Ingenieure hergestellt. Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Für die sechste Auflage wurde die Beschreibung von MATLAB um einige für die Projektaufgaben nützliche Funktionen erweitert.

Schwerpunkte des zweiten Bandes sind der Entwurf von Mehrgrößenregelungen im Zeitbereich und im Frequenzbereich sowie digitale Regelungen.

Neben Standardverfahren wie Polverschiebung und optimale Regelung werden mit der strukturellen Analyse von Regelungssystemen, der robusten und dezentralen Regelung sowie Einstellregeln für Mehrgrößenregler Themen aufgegriffen, die bisher in Lehrbüchern fehlten. Für die wichtigsten Verfahren werden MATLAB-Programme angegeben, mit deren Hilfe diese Verfahren rechnergestützt auf größere Beispiele und auf vorlesungsbegleitende Projektaufgaben angewendet werden können. Anwendungsnahe Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen illustrieren die behandelten Methoden.

Für die fünfte Auflage wurde der Text überarbeitet und die Beschreibung von MATLAB der aktuellen Version 7.5 dieses Programmsystems angepasst.