Optimale Regelung, Prof. Dr.-Ing. O. Stursberg, M.Sc. L. Markolf;

Robuste Regelung, Dr.-Ing. Z. Liu, M.Sc. T. Trummel

Der/die Lernende kann

• die Robustheit von linearen Regelkreisen ermitteln und bewerten,
• robuste Regler mit Hilfe des "Loop-Shapings" bestimmen,
• H∞-Regler berechnen und das Ergebnis interpretieren,
• die Möglichkeiten und Grenzen der H∞-Regelung beurteilen,
• Regler mit Hilfe der μ-Synthese entwerfen ,
• für kompliziertere Aufgaben der optimalen Regelung die Entscheidung für geeignete Lösungsmethoden treffen,
• Strategien zu Lösung von Aufgaben der optimaler Regelung entwerfen,
• Reglerparameter in optimaler Weise bestimmen und ihre Optimalität nachweisen,
• das Ergebnis der Reglersynthese hinterfragen sowie
• entsprechende Software anwenden und entwickeln.

Das Modul besteht aus den beiden Lehrveranstaltungen "Robuste Regelung" und "Optimal Control" mit folgenden Inhalten:

Robuste Regelung:
• Eingrößensysteme mit multiplikativen Unsicherheiten
• Loop Shaping
• H∞-Regelung
• Satz der kleinen Verstärkung
• strukturierte Unsicherheiten
• μ-Analyse und Synthese
• Modellreduktion

Optimal Control:
• Introduction into Optimal Control
  
• Dynamic Programming
• Variational Calculus for Optimal Control
• The Maximum Principle in Controlling Nonlinear Systems
• Numerical Methods for Optimal Control
• Dynamic Programming for Uncertain Systems
• possibly: Control with LMIs and Semidefinite Programming

• B. M. Chen: Robust and H∞-control. Springer, London, 2000.
• J. C. Doyle, B. A. Francis, and A. R. Tannenbaum: Feedback Control Theory, Macmillan Publishing Company, New York, 1992.
• M. Green and D. J. N. Limebeer: Linear Robust Control. Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1995.
• K. Zhou and J. C. Doyle: Essentials of robust control, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1998.
• D.E. Kirk: Optimal Control Theory, Dover, 1998.
• S. Boyd, L. El Ghaoui, E. Feron, V. Balakrishnan: Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory, SIAM, 1994.

Weitere Referenzen werden in der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.

Kenntnisse entsprechend der Inhalte und angestrebten Lernergebnisse der Bachelor-Module

• Lineare und nichtlineare Regelungssysteme
• Matlab Grundlagen

sowie des Master-Moduls

• Lineare optimale Regelung (kann parallel gehört werden - die Inhalte der LV "Lineare Optimale Regelung" und "Optimale Regelung" sind komplementär zueinander)

6 Credits bzw. 5 SWS:

• Robuste Regelung:  2 V + 0,5 Ü
• Optimal Control: 2 V + 0,5 Ü (in English language)

FB16-4075 (Optimal Control)
FB16-4431 (Robuste Regelung)

Elektrotechnik - Master
Mechatronik - Master

(als Wahlfach in weiteren Studiengängen)