311.117 (24S) Control Theory

Sommersemester 2024

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
05.03.2024 08:45 - 10:15 N.2.01 On Campus
... keine weiteren Termine bekannt

Überblick

Lehrende/r
LV-Titel englisch Control Theory
LV-Art Vorlesung
LV-Modell Präsenzlehrveranstaltung
Semesterstunde/n 2.0
ECTS-Anrechnungspunkte 3.0
Anmeldungen 10
Organisationseinheit
Unterrichtssprache Englisch
mögliche Sprache/n der Leistungserbringung Deutsch
LV-Beginn 05.03.2024
eLearning zum Moodle-Kurs

Zeit und Ort

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LV-Beschreibung

Intendierte Lernergebnisse

To be able to formulate and apply basic notions,  concepts, methods of mathematical control theory. 

Lehrmethodik

Lecture, discussion, examples

Inhalt/e

The main goal of this lecture course is to introduce fundamental concepts of mathematical control theory, offering valuable tools for the analysis and design of control systems. The following topics will be considered:

  • LINEAR SYSTEMS:
    • Controllability  (Kalman rank condition, Kalman decomposition, Brunovsky canonical form)
    • Stabilizability (Elements of Lyapunov stability theory, necessary and sufficient stabilziability conditions)
    • Observability (Kalman observability criterion, Luenberger observer)
    • ELEMENTS OF NONLINEAR SYSTEMS:
      • Elements of geometric control theory (controllability rank condition, Chow–Rashevskii theorem)
      • Stabilziation of nonlinear systems
  • ELEMENTS OF OPTIMAL CONTROL THEORY

The above theoretical concepts will be accompanied by practical examples, such as control of mechanical systems, parking problem, etc.

Erwartete Vorkenntnisse

Necessary: Analysis, Linear Algebra, 

Desirable: Ordinary Differential Equations and/or System Theory

Literatur

  • H. Khalil. Nonlinear Systems.
  • H. Nijmeijer , A. van der Schaft.  Nonlinear Dynamical Control Systems.
  • E.D. Sontag. Mathematical control theory. 

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.

Prüfungsmethode/n

Written end-term exam. 

The exam takes place in writing and consists of a theoretical and a practical parts. The total durations is about 90-120 minutes. 


Prüfungsinhalt/e

Contents of the course.  

Theoretical part: definitions, theorems, proofs.

Practical part: exercises.


Beurteilungskriterien/-maßstäbe

In order to pass the exam, at least 50% of the points (from both parts in total) must be achieved.



Beurteilungsschema

Note Benotungsschema

Position im Curriculum

  • Bachelorstudium Technische Mathematik (SKZ: 201, Version: 17W.1)
    • Fach: Angewandte Analysis (Wahlfach)
      • 8.2 Kontrolltheorie ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 311.117 Control Theory (2.0h VO / 3.0 ECTS)
          Absolvierung im 4., 5., 6. Semester empfohlen
  • Bachelorstudium Technische Mathematik (SKZ: 201, Version: 22W.1)
    • Fach: Angewandte Analysis (Wahlfach)
      • 8.2 Kontrolltheorie ( 2.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 311.117 Control Theory (2.0h VO / 3.0 ECTS)
  • Bachelorstudium Technische Mathematik (SKZ: 201, Version: 22W.1)
    • Fach: Angewandte Mathematik (Wahlfach)
      • 11.1 Wahl von weiteren Lehrveranstaltungen aus den Vertiefungsfächern ( 0.0h XX / 12.0 ECTS)
        • 311.117 Control Theory (2.0h VO / 3.0 ECTS)
  • Bachelorstudium Robotics and Artificial Intelligence (SKZ: 295, Version: 22W.1)
    • Fach: Robotics & AI Applications (Wahlfach)
      • 8.1 Robotics & AI Applications ( 0.0h VO, VC, UE, KS / 12.0 ECTS)
        • 311.117 Control Theory (2.0h VO / 3.0 ECTS)

Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung

Sommersemester 2025
  • 311.117 VO Control Theory (2.0h / 3.0ECTS)