TY  - CHAP
A1  - Altherr, Lena
A1  - Ederer, Thorsten
A1  - Lorenz, Ulf
A1  - Pelz, Peter F.
A1  - Pöttgen, Philipp
ED  - Lübbecke, Marco E.
ED  - Koster, Arie
ED  - Letmathe, Peter
ED  - Madlener, Reihard
ED  - Preis, Britta
ED  - Walther, Grit
T1  - Designing a feedback control system via mixed-integer programming
T2  - Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research
N2  - Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap.
KW  - Optimal Topology
KW  - Controller Parameter
KW  - Level Control System
KW  - Technical Operation Research
KW  - Optimal Closed Loop
Y1  - 2016
SN  - 978-3-319-28695-2
U6  - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-28697-6_18
SP  - 121
EP  - 127
PB  - Springer
CY  - Cham
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Altherr, Lena
T1  - Algorithmic System Design under Consideration of Dynamic Processes
N2  - Nach Stand von Wissenschaft und Technik werden Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Lebensdauer oder Energieeffizienz, optimiert. Allerdings können selbst hervorragende Komponenten zu ineffizienten oder instabilen Systemen führen, wenn ihr Zusammenspiel nur unzureichend berücksichtigt wird. Eine Systembetrachtung schafft ein größeres Optimierungspotential - dem erhöhten Potential steht jedoch auch ein erhöhter Komplexitätsgrad gegenüber. Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 805 entstanden, dessen Ziel die Beherrschung von Unsicherheit in Systemen des Maschinenbaus ist. Die Arbeit zeigt anhand eines realen Systems aus dem Bereich der Hydraulik, wie Unsicherheit in der Entwicklungsphase beherrscht werden kann. Hierbei ist neu, dass die durch den späteren Betrieb zu erwartende Systemdegradation eines jeden möglichen Systemvorschlags antizipiert werden kann. Dadurch können Betriebs- und Wartungskosten vorausgesagt und minimiert werden und durch eine optimale Betriebs- und Wartungsstrategie die Verfügbarkeit des Systems garantiert werden. Wesentliche Fragen bei der optimalen Auslegung des betrachteten hydrostatischen Getriebes sind dessen physikalische Modellierung, die Darstellung des Optimierungsproblems als gemischt-ganzzahliges lineares Programm, und dessen algorithmische Behandlung zur Lösungsfindung. Hierzu werden Heuristiken zum schnelleren Auffinden sinnvoller Systemtopologien vorgestellt und mittels mathematischer Dekomposition eine Bewertung des dynamischen Verschleiß- und Wartungsverlaufs möglicher Systemvorschläge vorgenommen. Die Arbeit stellt die Optimierung technischer Systeme an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen sowohl gründlich als auch anschaulich und nachvollziehbar dar.
KW  - Mixed Integer Programming
KW  - Technical Operations Research
KW  - Optimization
KW  - System Design
Y1  - 2016
SN  - 978-3-8440-4848-3
PB  - Shaker
CY  - Aachen
ER  -