Nichtlineare Regelungssysteme
Beginn: Mittwoch, 2.11.2020, 8:30 Uhr
Anmeldung per Email an Harald.Aschemann@uni-rostock.de
Vorlesung
Im WS 2020/21 finden ausschließlich digitale Lehrveranstaltungen statt.
Zu jedem Kapitel der Vorlesung werden mehrere kurze Lerneinheiten in Form von Videobeiträgen angeboten. Diese Offline-Angebote können heruntergeladen und zeitlich flexibel genutzt werden.
ZOOM-Zeitfenster (wird nur bei Bedarf genutzt): Mittwoch, 8:30 - 11:00 Uhr
Übung
Im WS 2020/21 finden ausschließlich digitale Lehrveranstaltungen statt.
Die Übungen werden primär online mittels ZOOM durchgeführt und aufgezeichnet.
ZOOM-Zeitfenster:
Freitag, 8:30-10:00 Uhr
Fragestunde
Mittels ZOOM im Anschluss an die Übung oder nach Vereinbarung.
Praktikum
Es gibt ein vorlesungsbegleitendes Praktikum, das unter Einhaltung der AHA-Regeln durchgeführt werden soll.
Aktuelles
Anmeldung per E-Mail
Studierende, die diese Lehrveranstaltung im WS 2020/21 belegen möchten, werden bis Ende Oktober 2020 um eine E-Mail gebeten an: Harald.Aschemann@uni-rostock.de
Übungsklausur
Freiwillige Übungsklausur:
Der Termin für die Übungsklausur wird gegen Ende der Vorlesungszeit bekanntgegeben.
Klausur
Klausur Nichtlineare Regelungssysteme
Die Klausur Nichtlineare Regelungssysteme wird wieder im Frühjahr 2021 angeboten.
Kontaktbereich
Dozent:
Übungsleiter:
Praktikumsbetreuung:
Lernziel
Die Studierenden werden befähigt, moderne regelungstechnische Methoden für nichtlineare zeitinvariante Systeme auf technische Problemstellungen anzuwenden:
- Kenntnisse der wichtigsten Phänomene bei nichtlinearen Systemen
- Kenntnisse zur Analyse der Stabilitätseigenschaften
- Kenntnisse der modernen modellbasierten Entwurfsmethoden für nichtlineare Zustandsrückführungen
- Kenntnisse zum Entwurf von Beobachtern zur Zustands- und Parameterschätzung
- Fähigkeit, hierzu gängige Softwarewerkzeuge (Matlab/Simulink/dSpace) einzusetzen.
Inhalt
- Grundbegriffe und charakteristische Eigenschaften nichtlinearer Regelungssysteme
- Modellbildung und nichtlineare Zustandsraumdarstellung
- Stabilitätssätze von Ljapunow und Stabilitätsanalyse nichtlinearer Systeme
- Nichtlinearer Reglerentwurf mit Ljapunowmethoden
- Passivitätsbasierter Reglerentwurf
- Eingangs-Ausgangs-Linearisierung für Ein- und Mehrgrößensysteme
- Flachheitsbasierte Folgeregelungen
- Nichtlinearer Zustandsreglerentwurf durch Erweiterte Linearisierung
- Systeme mit statischen Eingangs-Nichtlinearitäten
- Grundlagen des nichtlinearen Beobachterentwurfs
Informationen zur Prüfung
Als Hilfsmittel zur schriftlichen Prüfung "Nichtlineare Regelungssysteme (Master)" darf ein handschriftliches Blatt (Vorder- und Rückseite) DIN A 4 mit beliebigen Inhalten genutzt werden.
Weiterhin darf in der Klausur ein einfacher, nicht programmierbarer Taschenrechner (in der Regel mit einzeiligem Display und evtl. Statuszeile) genutzt werden.
Weitere Hilfsmittel sind nicht zulässig.
Übungsunterlagen
- Übung 01 - (06.11.2020)
- Übung 02 - (13.11.2020)
- Übung 03 - (20.11.2020)
- Übung 04 - (27.11.2020)
- Übung 05 - (04.12.2020)
- Übung 06 - (11.12.2020)
- Übung 07 - (18.12.2020)
- Übung 08 - (08.01.2021)
- Übung 09 - (15.01.2021)
- Übung 10 - (22.01.2021)
- Übung 11 - (29.01.2021)
Übungsklausur
Praktikum
Das Praktikum soll in Kleingruppen unter Einhaltung der AHA-Regeln durchgeführt werden. Es erfolgt eine Gruppeneinteilung nach Beginn der Vorlesung.
Praktikumsunterlagen:
Literatur und Selbststudium
Mathematische Grundlagen:
Matlab und Simulink:
- Beispiele: Matlab/Simulink (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB & Simulink Based Tutorials (The MathWorks, Inc.)
- Modeling Engineering Systems Using MATLAB and Symbolic Math Toolbox (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB - Eine Einführung (FH-Prof. MMag. Dr. Susanne Teschl, Fachhochschule Technikum Wien)
- Einführung in MATLAB (Prof. Dr. rer. nat. Günter Gramlich, Hochschule Ulm)
- Numerical Computing with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Experiments with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Beispiel-Sammlung (University of Michigan)
- MATLAB-Simulink-Stateflow: Grundlagen, Toolboxen, Beispiele (A. Angermann, M. Beuschel, M. Rau, U. Wohlfarth)