Technische Universität Ilmenau

Control of Mechatronics System - Modultafeln of TU Ilmenau

The Modultafeln have a pure informational character. The legally binding information can be found in the corresponding Studienplan and Modulhandbuch, which are served on the pages of the course offers. Please also pay attention to this legal advice (german only). Information on place and time of the actual lectures is served in the Vorlesungsverzeichnis.

subject properties Control of Mechatronics System in major Master Mechatronik 2008
ATTENTION: not offered anymore
subject number7401
examination number2200091
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2211 (Automation Engineering Group)
subject leaderProf. Dr. Christoph Ament
term Sommersemester
languageDeutsch
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
Obligationobligatory
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
Signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experienceGrundkennnisse zur Regelung von Eingrößensystemen sowie die Zustandsraum-Darstellung werden vorausgesetzt, so wie sie in der Veranstaltung "Regelungs- und Systemtechnik 1 und 2" vermittelt werden.
learning outcome

Die Studierenden kennen Methoden  der optimalen Regelung linearer Systeme. Sie können die Vor- und Nachteile von Entwurfsmethoden benennen und den Entwurf für konkrete Anwendungen in geeigneter Weise durchführen. Dazu zählen Entwurfsmethoden für den linear-quadratischen Optimalregler und -beobachter, den Entwurf des Kalman-Filters sowie modellprädiktiver und robuster Regelungen.

content

Mittelpunkt der Veranstaltung stehen Entwurfsverfahren für Regler, die im Sinne einer Kostenfunktion optimal sind. Nach einer Einführung zur optimalen Regelung wird der im Sinne kleinster Fehlerquadrate („Least Square“) lineare Regler und Beobachter entworfen (Kapitel 1-3).

Es folgen Ergänzungen: Die balancierte Darstellung mit optimierter Steuer- und Beobachtbarkeit, das Kalman-Filter zur optimalen Beobachtung stochastischer Systeme sowie die modellprädiktive Regelung auch für nichtlineare Systeme (Kapitel 4-6).

Der robuste Reglerentwurf bezieht auch eine Störung der Strecke in den optimalen Reglerentwurf ein (Kapitel 7-9). Die Vorlesung gliedert sich in folgende Kapitel:

  1. Einführung in die optimale Regelung
  2. Linear quadratische Regelung (Least Square Regulator)
  3. Linear quadratische Beobachtung (Least Square Estimator)
  4. Balancierte Darstellung
  5. Kalman-Filter
  6. Modellprädiktive Regelung (Model Predictive Control)
  7. Analyse unsicherer Systeme
  8. Normen
  9. Robuster Reglerentwurf
media of instruction

Die Konzepte werden während der Vorlesung an der Tafel entwickelt. Über Beamer steht ergänzend das Skript mit Beispielen und Zusammenfassungen zur Verfügung. Zur Veranschaulichung werden numerische Simulationen gezeigt. Das Skript kann im Copyshop erworben oder im PDF-Format frei herunter geladen werden. Auf der Vorlesungs-Webseite finden sich weiterhin aktuelle Informationen, Übungsaufgaben und Unterlagen zur Prüfungsvorbereitung.

literature / references
  • Regelungstechnik 2 – Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung, Springer, 7. Auflage, 2013.
  • K. Graichen: Systemtheorie – Theorie linearer Regelsysteme, Skriptum, Universität Ulm, 2012
evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

SS 2010 (Vorlesung, Übung)

SS 2013 (Vorlesung)

Hospitation: