700.760 (21W) Nonlinear Systems: Analysis and Control

Wintersemester 2021/22

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
05.10.2021 17:00 - 19:30 B04.1.06 On Campus
... keine weiteren Termine bekannt

Überblick

Bedingt durch die COVID-19-Pandemie können kurzfristige Änderungen bei Lehrveranstaltungen und Prüfungen (z.B. Absage von Präsenz-Lehreveranstaltungen und Umstellung auf Online-Prüfungen) erforderlich sein.

Weitere Informationen zum Lehrbetrieb vor Ort finden Sie unter: https://www.aau.at/corona.
Lehrende/r
LV-Titel englisch Nonlinear Systems: Analysis and Control
LV-Art Vorlesung-Kurs (prüfungsimmanente LV )
LV-Modell Onlinelehrveranstaltung
Semesterstunde/n 2.0
ECTS-Anrechnungspunkte 4.0
Anmeldungen 5 (15 max.)
Organisationseinheit
Unterrichtssprache Englisch
LV-Beginn 05.10.2021
eLearning zum Moodle-Kurs
Anmerkungen

https://classroom.aau.at/b/hof-sul-8by-edv

Zeit und Ort

Beachten Sie bitte, dass sich aufgrund von COVID-19-Maßnahmen die derzeit angezeigten Termine noch ändern können.
Liste der Termine wird geladen...

LV-Beschreibung

Intendierte Lernergebnisse

Die Studierenden verfügen über vertieftes Methoden- und Anwendungsverständnis im Bereich der nichtlinearen Systemtheorie. Ergänzend zu ihrem Basiswissen in diesem Fachbereich sind die Studierenden in der Lage, fortgeschrittene Methoden zur System-Modellierung, -Analyse und Reglersynthese anzuwenden.

Lehrmethodik inkl. Einsatz von eLearning-Tools

Vorlesung mit integrierten Übungen

Inhalt/e

Mathematische Modelle nichtlinearer Systeme, fundamentale Unterschiede zwischen dem Verhalten linearer und nichtlinearer Systeme: Ruhelagen, Grenzzyklen und allgemeine invariante Bereiche im Zustandsraum, Lyapunov-Stabilität, Lyapunov-Funktionen. 

Analyse einfacher nichtlinearer Regelkreise sowie Syntheseverfahren für nichtlineare Regelkreise: Eingangs-Ausgangs-Linearisierung, Control-Lyapunov Funktionen, Integrator Backstepping und passivitäts-basierte Regelung. 

Eine Zusammenfassung von Methoden zur Systembeobachtung nichtlinearer Systeme, im Speziellen: nichtlineare Beobachtbarkeit, nichtlinearer Luenberger Beobachter, erweitertes Kalman Filter und High-gain Observer runden die Vorlesung ab.

Intendierte Lernergebnisse

Students have an in-depth understanding of methods and applications in the field of nonlinear systems theory. Complementing their basic knowledge in this subject area, students are able to apply advanced methods for system modeling, analysis and controller synthesis.

Lehrmethodik inkl. Einsatz von eLearning-Tools

Lecture with integrated exercises

Inhalt/e

Mathematical models of nonlinear systems, fundamental differences between the behavior of linear and nonlinear systems: equilibria, limit cycles and general invariant regions in the state space, Lyapunov stability, Lyapunov functions.

Analysis of simple nonlinear control loops and synthesis methods for nonlinear control loops: Input-output linearization, control Lyapunov functions, integrator backstepping, and passivity-based control.

A summary of methods for system observation of nonlinear systems, in particular: nonlinear observability, nonlinear Luenberger observer, extended Kalman filter and high-gain observer completes scope of the lecture.

Prüfungsinformationen

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Beurteilungsschema

Note Benotungsschema

Position im Curriculum

  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Information and Communications Engineering: Supplements (NC, ASR) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (Anhang 4) ( 0.0h VK, VO, KU / 14.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Technical Complements (NC, ASR) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (Anhang 5) ( 0.0h VK, VO, KU / 12.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Information and Communications Engineering: Supplements (NC, ASR) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (Anhang 4) ( 0.0h VK, VO, KU / 14.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Technical Complements (NC, ASR) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (Anhang 5) ( 0.0h VK, VO, KU / 12.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Autonomous Systems and Robotics: Advanced (ASR) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (siehe Anhang 3) ( 0.0h VK, VO / 30.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Information and Communications Engineering (ICE) (SKZ: 488, Version: 15W.1)
    • Fach: Autonomous Systems and Robotics (WI) (Wahlfach)
      • Wahl aus dem LV-Katalog (siehe Anhang 3) ( 0.0h VK, VO / 30.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)
  • Masterstudium Technische Mathematik (SKZ: 401, Version: 13W.1)
    • Fach: Informationstechnik (Wahlfach)
      • Nonlinear Systems ( 2.0h VK / 4.0 ECTS)
        • 700.760 Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h VC / 4.0 ECTS)

Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung

Wintersemester 2023/24
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2022/23
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2020/21
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2019/20
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2018/19
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2017/18
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Wintersemester 2016/17
  • 700.760 VC Nonlinear Systems: Analysis and Control (2.0h / 4.0ECTS)
Sommersemester 2014
  • 700.760 VK Nonlinear Systems (2.0h / 4.0ECTS)
Sommersemester 2013
  • 700.760 VK Nonlinear Systems (2.0h / 4.0ECTS)