Emilio Frazzoli: Katalogdaten im Herbstsemester 2017 |
Name | Herr Prof. Dr. Emilio Frazzoli |
Lehrgebiet | Dynamische Systeme und Regelungstechnik |
Adresse | Dyn. Systeme u. Regelungstechnik ETH Zürich, ML K 33 Sonneggstrasse 3 8092 Zürich SWITZERLAND |
Telefon | +41 44 632 79 28 |
emilio.frazzoli@idsc.mavt.ethz.ch | |
Departement | Maschinenbau und Verfahrenstechnik |
Beziehung | Ordentlicher Professor |
Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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151-0323-00L | Autonomous Mobility on Demand: From Car to Fleet Number of participants limited to 20. | 4 KP | 4G | E. Frazzoli, A. Censi | |
Kurzbeschreibung | Autonomous Mobility on Demand systems based on self-driving cars will make a huge impact in the world. This class describes the basics of modeling, perception, learning, planning, and control for fleets of self-driving cars. We focus particular regard to the problem of integration and co-design of components and behaviors. The course has a heavy experimental component. | ||||
Lernziel | The students will learn how to create all parts of an architecture for a complex multi-robot system performing a nontrivial task (an autonomous taxi service). | ||||
Inhalt | Part 1: Single car functionalities (perception-planning-control loop, based on vision data); Part 2: Multiple cars (formal methods for safety, platooning, coordination, fleet-level policy optimization) | ||||
Skript | Course notes will be provided for free in an electronic form. | ||||
Literatur | Course notes will be provided for free in an electronic form. These are some books that can be used to provide background information or consulted as references: (1) Siegwart, Nourbakhsh, Scaramuzza - Introduction to autonomous mobile robots; (2) Norvig, Russell - Artificial Intelligent, a modern approach. (3) Peter Corke - Robotics Vision and Control (4) Oussama Khatib, Bruno Siciliano - Handbook of Robotics | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Students should have taken a basic course in probability. Students should be familiar with basic programming and Linux use. | ||||
151-0591-00L | Control Systems I | 4 KP | 2V + 2U | E. Frazzoli | |
Kurzbeschreibung | Analyse und Synthese einschleifiger Regelsysteme (SISO). Modellierung und Linearisierung dynamischer Systeme (Zustandsraummodell, Übertragungsfunktion), Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Klassische Regelung mit PID-Regler. Nyquist-Kriterium, Loop-shaping mit Leadlag-Elementen. | ||||
Lernziel | Identifizieren der Rolle und Bedeutung von Regelsystemen in der Welt. Modellieren und Linearisieren von dynamischen Systemen mit einem Ein- und Ausgang. Interpretieren der Stabilität, Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit linearer Systeme. Beschreibung und Assoziierung modularer Blöcke linearer Systeme in der Zeit- und Frequenzdomäne mit Gleichungen und grafischen Darstellungen (Bode-, Nyquistdiagramm, Zeitdomänenverhalten) und deren Wechselverhalten. Erstellen von standard Rückführungsreglern, um linearisierte Systeme zu steuern und regeln. Erklären der Unterschiede zwischen erwarteten und tatsächlichen Regelungsresultstaten. | ||||
Inhalt | Modellierung und Linearisierung dynamischer Systeme mit einem Ein- und Ausgang. Zustandsraumdarstellung der Modelle. Verhalten linearer Systeme im Zeitbereich und ihre Analyse auf Stabilität (Eigenwerte), Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit. Laplace-Transformation und Analyse des Systems im Frequenzbereich. Übertragungsfunktion des Systems. Einfluss der Pole und Nullstellen der Übertragungsfunktion auf das dynamische Verhalten (Stabilität) des Systems. Harmonische Analyse des Systems durch den Frequenzgang. Stabilitätsanalyse des Regelsystems mit dem Nyquist-Kriterium. Prinzipielle Eigenschaften und Einschränkungen von Regelsystemen. Spezifikationen des Regelsystems. Entwurf von PID-Regler. Loop-shaping und Robustheit des Regelsystems. | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Grundlagenkentnisse der (komplexen) Analysis und der linearen Algebra |