Nichtlineare Regelung (2285, 3, FT)

 

Modulnummer: 2285
ECTS: 3, FT

Qualifikationsziele

  • Die Studierenden kennen Beispiele für nichtlineare Systeme und sind mit den Phänomenen vertraut, die nur bei nichtlinearen, nicht aber bei linearen Systemen auftreten können.
  • Die Studierenden kennen die Bedeutung einer nichtlinearen Dynamik für die Technik, beispielsweise für die Konstruktion stabiler Oszillatoren.
  • Die Studierenden sind mit Regelungsaufgaben wie Stabilisierung und Trajektorienfolge sowie mit den Regler-Architekturen zur Lösung dieser Aufgaben vertraut.
  • Die Studierenden beherrschen das methodische Rüstzeug zur Analyse der Stabilität nichtlinearer Systeme.
  • Die Studierenden kennen mehrere Herangehensweisen zum Entwurf nichtlinearer Regelungen und sind in der Lage, nichtlineare Regler für einfachere Modellklassen selbstständig zu entwerfen.

Inhalte

  • Beispiele für nichtlineare Systeme; Eigenheiten dieser Systemklasse gegenüber linearen Systemen.
  • Aufgaben und Grundtypen nichtlinearer Regelung.
  • Stabilitätsanalyse nach Lyapunov.
  • Lyapunov-basierter Reglerentwurf; Backstepping als Methode, um stabilisierende Zustandsrückführungen iterativ aus Zustandsrückführungen für einfachere Subsysteme zu entwerfen.
  • Einführung in die Eingangs-Ausgangs-Linearisierung und die Eingangs-Zustands-Linearisierung als Methoden zum Reglerentwurf für nichtlineare Systeme.