Ad­vanced Con­trol

• Aufbauend auf Systemtheorie und Regelungstechnik Kurse im Bachelor Studium befasst sich dieser Kurs mit dem Entwurf von zeitdiskreten Regelungssysthemen im Frequenzbereich und im Zustandsraum. Der Kurs richtet sich in erster Linie an Studenten der Ingenieurwissenschaften, er kann aber auch für Studenten der Physik und anderer Naturwissenschaften von Nutzen sein.
   
• This course builds on undergraduate-level systems theory and automatic control courses and focuses on the design of discrete-time control systems, using transfer function and state space methods. The course is primarily intended to serve engineering students, but can also be useful to students in physics and other natural sciences.

• Abtastung von Systemen
• Frequenzbasierte Analyse von linearen zeitinvarianten Regelungskreisen 
  (Eingrößensysteme): Empfindlichkeitsfunktionen, Stabilität, 
  Modellunbestimmtheiten und Robutheit
• Reglerentwurf via Polvorgabe und Youlaparametrierung
• Stellgrößenbegrenzung und Anti-Windup-Maßnahme
• dynamische Programmierung
• linear-quadratische Regelung
• Kalmanfilter
• modelprädiktive Regelung
   
• Discretisation of dynamical systems
• Analysis of linear time-invariant single input single output control loops 
  using transfer function methods: Sensitivity functions, stability analysis, 
  modelling errors and robustness
• controller design via pole placement and Youla parameterisation 35
• Actuator constraints and anti-windup mechanism
• dynamic programming
• linear quadratic regulator
• Kalman filter
• model predictive control

Fachkompetenz / Domain competence :

Die Studierenden sind nach dem Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage,

• das dynamische Verhalten von zeitdiskreten rückgekoppelten Systemen 
  zu analysieren
• geeignete Regeleinrichtungen zu entwerfen

After attending this course, students will be able to

• study the dynamics of discrete-time feedback systems
• design appropriate control systems

Fachübergreifende Kompetenzen / Key qualifications :

Die Studierenden

• können die erworbenen Kenntnisse disziplinübergreifend einsetzen,
• können methodenorientiertes Vorgehen bei der systematischen Analyse 
  und Synthese einsetzen und
• sind durch die abstrakte und präzise Behandlung der Inhalte in 
  der Lage, sich selbst weiterzubilden

Students learn

• to use systematic analysis and synthesis methods that can be used in a variety 
  of disciplines, both in engineering and natural sciences
• precise methods based on abstractions that can be used to further
  independent learning.

• Vorlesungen mit überwiegendem Tafeleinsatz, vereinzelt Folien-Präsentation
• Pr.senzübungen mit Übungsblättern und Simulationen am Rechner
   
• Lectures using blackboard and, at times, transparencies
• Tutorials with study guides and computer simulations

• Bachelorlehrveranstaltungen zur Regelungstechnik und Systemtheorie werden vorausgesetzt
• Undergraduate-level systems theory and automatic control

Keine / None

Mündliche Prüfung / oral exam

Englisch / English