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Prof. Dr.-Ing Michels

Institutsleitung

Universität Bremen
Fachbereich 1 Physik/Elektrotechnik
Institut für Automatisierungstechnik
 

Tel.: +49 (0)421 218 62500
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Seit 2010 Leiter des Instituts für Automatisierungstechnik der Universität Bremen, Lehrstuhl für Systemdynamik und Regelungstechnik

 

2005 - 2010 Geschäftsführer der IKG-Fichtner Ingenieurberatung GmbH Ludwigshafen

 

2002 - 2005 Fichtner Ingenieurberatung GmbH Stuttgart: Beratung und Vertrieb im Bereich Kraftwerks- und Netzleittechnik

 

1999 - 2001 Siemens AG Erlangen: Projektleiter und Produktmanager für die Entwicklung eines Systems zur Überwachung unbemannter Gasförderanlagen

 

1997 - 1999 Siemens AG Erlangen: Entwicklungsingenieur im Bereich Kraftwerksleittechnik und Kraftwerkssimulation

 

1991 - 1997 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungstechnik der Technischen Universität Braunschweig (Prof. Leonhard)

 

1991 - 1997 Promotion mit dem Thema 'Stabilitätsanalyse und Selbsteinstellung von Fuzzy-Reglern‘ an der Technischen Universität Braunschweig

 

1991 Diplom in den Studiengängen Elektrotechnik und Informatik

 

1983 - 1991 Technische Universität Braunschweig Studium der Elektrotechnik und Informatik

 

1970 - 1982 Schulzeit in Bremerhaven, Abitur

Fachbücher:

  • Kai Michels, Frank Klawonn, Rudolf Kruse, Andreas Nürnberger: Fuzzy Control (Fachbuch in Englisch), Springer-Verlag, Berlin 2006
  • Kai Michels, Frank Klawonn, Rudolf Kruse, Andreas Nürnberger: Fuzzy-Regler (Fachbuch), Springer-Verlag, Berlin 2002

 

Aufsätze und Konferenzbeiträge:

  • Simon Fleischer, Kai Michels: Optimale PID-Reglerstrukturen durch strukturbegrenzten normoptimalen Reglerentwurf, Konferenz für Elektro- und Leittechnik (KELI), Bremen, 2020
  • Dennis Pierl, Kai Vahldiek, Julia Geißler, Bernd Rüger, Kai Michels, Frank Klawonn, Andreas Nürnberger: Online model- and data-based leakage localization in district heating networks – Impact of random measurement errors, IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, Toronto 2020
  • Julia Geißler, Kai Vahldiek, Dennis Pierl, Bernd Rüger, Andreas Nürnberger, Frank Klawonn, Kai Michels: Modell- und datengestützte Echtzeitlokalisierung von Leckagen in Fernwärmenetzen anhand verrauschter Messdaten, Kraftwerkstechnisches Kolloquium Dresden 2020
  • Sebastian Matzat, Kai Michels: Verbesserte Regelung eines brennstoffgeführten Kraftwerkes durch Prognosen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und Data Mining, Kraftwerkstechnisches Kolloquium Dresden 2020
  • Simon Fleischer, Kai Michels: Optimale PID-Reglerstrukturen durch strukturbegrenzten normoptimalen Reglerentwurf, Kraftwerkstechnisches Kolloquium Dresden 2019
  • Bernd Rüger, Dennis Pierl, Marina Guber, Jun Yin, Michael Baur, Heinz Eberhard, Frank Klawonn, Kai Michels: Online Leakage Attribution to Exclusion Areas Prototype Application, 16th International Symposium on District Heating and Cooling, 2018, Hamburg
  • Kai Michels, Julian Niedermeier, Jan Siebenmarck:  Zustandsregler - manchmal muss es eben sein, VGB Power Tech (4), 2018
  • Amir Zare, Kai Michels, Ludwig Rath-Maria, Markus Zimmermann: On the Design of Actuator and Control Systems in Early Stages of Development, chassis.tech plus 2017, München
  • Claas Hohmann, Kai Michels, Christian Fielenbach: Lebensdauer- und Wirkungsgradsteigerung durch optimierte Einspritzkühlerregelung, Kraftwerkstechnisches Kolloquium Dresden 2016
  • Claas Hohmann, Kai Michels, Christian Fielenbach: Lebensdauer- und Wirkungsgradsteigerung durch optimierte Einspritzkühlung, VGB Power Tech, 2016/08
  • Claas Hohmann, Kai Michels, Christian Fielenbach: Lebensdauer- und Wirkungsgradsteigerung durch optimierte Einspritzkühlung, VGB-Konferenz „Dampferzeuger, Industrie- und Heizkraftwerke 2016“, Potsdam, Germany, 2016
  • Ahmed El-Guindy, Friedrich Nickel, Kai Michels: Centralized multivariable feedback control of steam drums in combined cycle power plants, VGB Power Tech, 2015/4
  • Dennis Pierl, Jochen Schüttler, Kai Michels: Leckageortung anhand eines analytischen Fernwärmenetzmodells, EuroHeat&Power, 10/2014, 18-21
  • Ahmed Elguindy, Simon Rünzi, Kai Michels: Optimizing drum-boiler water level control performance - A practical approach, Proceedings ‘IEEE Multi-Conference on Systems and Control (MSC’14)’, Antibes, France 2014
  • Dennis Pierl, Uwe Siebert, Kai Michels: Erfahrungsbericht mit einer übergeordneten Fuzzy-Regelung in der Kläranlage Bad Homburg, DWA-Fachtagung „Mess- und Regelungstechnik in abwassertechnischen Anlagen“, Fulda (2013)
  • Kai Michels, Frank Klawonn, Rudolf Kruse, Andreas Nürnberger: Fuzzy Control: Fundamentals, Stability and Design of Fuzzy Controllers (Fachbuch), Springer-Verlag, New York 2006
  • Kai Michels: T-S Control - The Link between Fuzzy Control and Classical Control Theory, Trends and Applications in Constructive Approximation, International Series of Numerical Mathematics 151 (2005)
  • Kai Michels, Frank Klawonn, Rudolf Kruse, Andreas Nürnberger: Fuzzy-Regelung (Fachbuch), Springer-Verlag, Berlin 2002
  • Kai Michels: HISS - A New Approach for Intelligent Supervision, 9. IFSA/NAFIPS 2001 Conference, Vancouve
  • Kai Michels: HISS - The "Human" Supervision System, 8. IFAC HMS Symposium 2001, Kassel, Germany
  • Kai Michels: HISS - das 'menschliche' Überwachungssystem, messtec & automation 5/2000 (2000)
  • Ralph Bretschneider, Kai Michels: Simultane Simulation, Planung und Bau von Anlagen mit simulationsgestützten Modellen, Verfahrenstechnik 33/4 (1999)
  • Kai Michels: Fuzzy-Regler?, Regelungstechnisches Kolloquium, Boppard 1998
  • Kai Michels: Fuzzy Control for Electrical Drives?, Konferenzband 'EPE 97' (7th European Conference on Power Electronics and Applications), Trondheim 1997
  • Kai Michels: Numerical Stability Analysis for Fuzzy and Neural Network Controller, Fuzzy Sets and Systems 89 (1997)
  • Kai Michels, Rudolf Kruse: Numerical Stability Analysis for Fuzzy Control, International Journal of Approximate Reasoning 16 (1997)
  • Kai Michels: A Model-Based Fuzzy Controller, Fuzzy Sets and Systems 85 (1997)
  • Kai Michels, Hinrich Mielke: Fuzzy Model Adaptation for a Model-Based Fuzzy Controller, Konferenzband 'EUFIT 96', Aachen 1996
  • Kai Michels, Hans-Georg Nitzke: Numerische Stabilitätsanalyse von Fuzzy-Reglern, Kon-ferenzband 'Fuzzy-Neuro-Systeme 95', Darmstadt 1995
  • Kai Michels: A Control Algorithm Based on a Fuzzy Model, Konferenzband 'EUFIT 95', Aachen 1995
  • Kai Michels: Ein modellbasierter Fuzzy-Regler, Konferenzband 'Fuzzy-Systeme 94', München 1994

Grundlagen der Regelungstechnik

Diese Vorlesung verfolgt zwei Ziele: Zum einen sollen die Grundlagen für alle weiteren regelungstechnischen Vorlesungen gelegt werden, zum anderen sollen die Zuhörer aber auch in die Lage versetzt werden, einfache regelungstechnische Probleme für Eingrößensysteme zu analysieren und entsprechende Regler zu entwerfen. Von daher beschäftigt sich diese Vorlesung zunächst mit den Grundlagen der Systemanalyse, also Blockschaltbildern, Bode-Diagrammen, Ortskurven und dem Nyquist-Kriterium zur Stabilitätsanalyse. Im zweiten Abschnitt der Vorlesung werden dann verschiedene einfache Regler vorgestellt und für beispielhafte Strecken deren Entwurf durchgeführt.

 

Regelungstheorie I

Diese Vorlesung beinhaltet die Einführung in die Zustandsdarstellung und Zustandsregelung zur Behandlung von Mehrgrößen-Systemen. Erläutert werden zunächst das Prinzip der Zustandsdarstellung mit ihren verschieden Normalformen sowie Begriffe wie Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Anschließend wird das Konzept einer Zustandsregelung behandelt, wobei auch auf die stationäre Genauigkeit und Beobachter eingegangen wird. Abschließend werden drei Entwurfsverfahren vorgestellt, und zwar das Polvorgabeverfahren, der LQR-Entwurf sowie die Entkopplung nach Falb-Wolovitch.

 

Regelungstheorie II

Abschließend zur Vorlesung Regelungstheorie I werden in dieser Vorlesung zunächst die Nullstellen von Systemen behandelt. Danach werden die Normen von Signalen und Systemen eingeführt, um dann anschließend mit dem Großteil der Vorlesung auf die Philosophie und den Entwurf von normoptimalen Regelungen einzugehen (H2 und H-Unendlich).

 

Nichtlineare Regelungen

Diese Vorlesung stellt eine Einführung in die Eigenschaften und Behandlung von nichtlinearen Systemen dar. Zunächst werden anhand von Regelkreisen mit Schaltern die Besonderheiten von nichtlinearen Systemen gegenüber linearen Systemen erläutert. Anschließend erfolgt eine Diskussion des Stabilitätsbegriffs für nichtlineare Systeme, gefolgt von einer Darstellung einiger Methoden zu ihrer Analyse, nämlich der direkten Methode von Ljapunov, der Methode der Beschreibungsfunktion, des Kreiskriteriums sowie der Hyperstabilitätstheorie. Abschließend werden Methoden des Reglerentwurfs behandelt, nämlich der Sliding-Mode-Regler sowie das Gain Scheduling.

 

Diskrete Regelungen

Diese Vorlesung besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil, der in etwa die Hälfte der Vorlesung umfasst, werden diskrete Systeme behandelt. Die Zeitdiskretisierung kontinuierlicher Prozesse wird notwendig, sobald man die Regelung in einem Mikroprozessor mit nicht zu vernachlässigenden Abtastzeiten realisiert. Im zweiten Teil der Vorlesung wird eine kurze Einführung in das Konzept und die theoretischen Grundlagen von adaptiven Reglern gegeben. Im dritten Teil werden dann Fuzzy-Regler und Neuronale Netze behandelt.

 

Regelung in der Elektrischen Energieversorgung

Diese Vorlesung ist eine Einführung in das elektrische Energieversorgungssystem mit dem Netz auf der einen und den Kraftwerken auf der anderen Seite. Nach der grundlegenden Einführung werden Lösungen für die Regelung von Netzen und Kraftwerken vorgestellt und diskutiert.

Aktualisiert von: Karin Wolf