Seminar: „Modellprädiktive Regelung mit endlicher Stellgrößenmenge: Lange Vorhersagehorizonte und Richtlinien zur Leistungsoptimierung“
Referent: Dr. Tobias Geyer, Leitender Ingenieur, ABB Schweiz AG
Datum: 7. November 2022
Uhrzeit: 10:00–12:00 Uhr
Ort: Raum 215, Höhere Technische Schule für Ingenieurwissenschaften, Universität Sevilla

Diese Vorlesung bietet eine Einführung in die modellprädiktive Regelung mit endlichem Stellgrößenbereich (FCS-MPC), die in der Forschung weit verbreitet ist. Obwohl üblicherweise nur ein einstufiger Vorhersagehorizont verwendet wird, erzielt FCS-MPC besonders gute Ergebnisse bei langen Vorhersagehorizonten. Zur Lösung des zugrundeliegenden ganzzahligen Optimierungsproblems wird ein maßgeschneidertes Branch-and-Bound-Verfahren vorgestellt, das sich mit Echtzeitgarantie auf einem FPGA implementieren lässt. Anwendungsbeispiele, darunter Wandler mit LC-Filtern, die den Einsatz langer Vorhersagehorizonte erfordern, werden diskutiert. Die Vorlesung schließt mit einer kritischen Bewertung von FCS-MPC, in der einige der zu überwindenden Herausforderungen aufgezeigt werden, um FCS-MPC nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Industrie erfolgreich einzusetzen.

Kurzer Lebenslauf des Referenten Dr. Tobias Geyer

Tobias Geyer (IEEE Fellow) erhielt 2000, 2005 bzw. 2017 seinen Diplom-Ingenieur- und Doktortitel in Elektrotechnik sowie seine Habilitation in Leistungselektronik von der ETH Zürich. Nach seiner Promotion war er drei Jahre bei GE Global Research in München, drei Jahre an der University of Auckland in Neuseeland und acht Jahre im ABB-Forschungszentrum in Baden-Dättwil tätig. Dort wurde er 2016 zum leitenden Wissenschaftler für Leistungsumrichterregelung ernannt. Von 2017 bis 2023 hatte er eine außerordentliche Professur an der Universität Stellenbosch in Südafrika inne. Mitte 2020 wechselte Tobias Geyer zu ABB in den Geschäftsbereich Mittelspannungsantriebe und übernahm die Leitung der Forschungs- und Entwicklungsplattform ACS6000/6080. Parallel dazu ist er als leitender Ingenieur für Regelungsmethoden von Leistungsumrichtern und elektrischen Maschinen tätig. Darüber hinaus ist er externer Dozent an der ETH Zürich für den Kurs „Prädiktive Regelung leistungselektronischer Systeme“.
Dr. Geyer wurde 2021 mit dem Semikron Innovation Award und dem Nagamori Award ausgezeichnet. Er erhielt außerdem 2017 den First Place Prize Paper Award der „Transactions on Power Electronics“, 2014 den Third Place Prize Paper Award der „Transactions on Industry Applications“ sowie zwei weitere Preise für wissenschaftliche Beiträge auf Konferenzen. Von 2011 bis 2014 war er Mitherausgeber der „Transactions on Industry Applications“ und von 2013 bis 2019 der „Transactions on Power Electronics“. 2018 war er stellvertretender Vorsitzender des Internationalen Programmkomitees der IFAC-Konferenz über nichtlineare modellprädiktive Regelung in Madison, Wisconsin, USA. In den Jahren 2020 und 2021 wurde er von der Power Electronics Society als Distinguished Lecturer geehrt.