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Lernziele und erworbene Kompetenzen:
Die Studierenden erwerben Kenntnisse zur Analyse und Regelung nichtlinearer dynamischer Systeme im Zustandsraum. Dafür werden auch einfache ingenieurs wissenschaftliche Anwendungen betrachtet. Konkret können die Studierenden nach erfolgreichem Abschluss des Moduls
- nichtlineare Systeme im Zustandsraum beschreiben und analysieren,
- die Stabilität nichtlinearer Systeme mit der direkten und indirekten Ljapunov-Methode systematisch untersuchen,
- energie- und passivitätsbasierte Systembeschreibungen interpretieren und für Stabilitätsaussagen heranzuziehen,
- einfache nichtlineare Regler systematisch entwerfen und analysieren.
Inhalte:
- Einführung in nichtlineare dynamische Systeme
- Stabilitätsanalyse mit Ljapunov-Methoden
- port-Hamiltonsche (pH) Formulierung von dynamischen Systemen
- energie- und passivitätsbasierter Reglerentwurf
- einfache, systematisch Reglerentwürfe wie Backstepping und Eingangs-Ausgangs-Linearisierung
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