151-0660-00L  Model Predictive Control

SemesterFrühjahrssemester 2020
DozierendeM. Zeilinger
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-0660-00 VModel Predictive Control2 Std.
Do09:00-11:00ER SA TZ »
09:15-11:00HG G 5 »
M. Zeilinger
151-0660-00 UModel Predictive Control1 Std.
Do11:00-12:00ER SA TZ »
11:15-12:00HG G 5 »
M. Zeilinger

Katalogdaten

KurzbeschreibungModel predictive control is a flexible paradigm that defines the control law as an optimization problem, enabling the specification of time-domain objectives, high performance control of complex multivariable systems and the ability to explicitly enforce constraints on system behavior. This course provides an introduction to the theory and practice of MPC and covers advanced topics.
LernzielDesign and implement Model Predictive Controllers (MPC) for various system classes to provide high performance controllers with desired properties (stability, tracking, robustness,..) for constrained systems.
Inhalt- Review of required optimal control theory
- Basics on optimization
- Receding-horizon control (MPC) for constrained linear systems
- Theoretical properties of MPC: Constraint satisfaction and stability
- Computation: Explicit and online MPC
- Practical issues: Tracking and offset-free control of constrained systems, soft constraints
- Robust MPC: Robust constraint satisfaction
- Nonlinear MPC: Theory and computation
- Hybrid MPC: Modeling hybrid systems and logic, mixed-integer optimization
- Simulation-based project providing practical experience with MPC
SkriptScript / lecture notes will be provided.
Voraussetzungen / BesonderesOne semester course on automatic control, Matlab, linear algebra.
Courses on signals and systems and system modeling are recommended. Important concepts to start the course: State-space modeling, basic concepts of stability, linear quadratic regulation / unconstrained optimal control.

Expected student activities: Participation in lectures, exercises and course project; homework (~2hrs/week).

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte4 KP
PrüfendeM. Zeilinger
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird nur in der Session nach der Lerneinheit angeboten. Die Repetition ist nur nach erneuter Belegung möglich.
Prüfungsmodusschriftlich 120 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusThe final grade is based on an exam and an optional take-home project. The exam takes place during the examination session. The project is a continuous performance assessment (learning task) and requires the student to understand and apply the lecture material.
The grade of the project may contribute 0.25 grade points to the final grade, but only if it helps improving the final grade.
Hilfsmittel schriftlichTwo A4 sheets of paper (4 pages, handwritten or computer typed)
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

 
HauptlinkCourse webpage
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Doktorat Departement Informationstechnologie und ElektrotechnikLehrangebot Doktorat und PostdoktoratWInformation
Elektrotechnik und Informationstechnologie MasterKernfächerWInformation
Elektrotechnik und Informationstechnologie MasterAdvanced Core CoursesWInformation
Elektrotechnik und Informationstechnologie MasterEmpfohlene FächerWInformation
Integrated Building Systems MasterVertiefungsfächerWInformation
Maschineningenieurwissenschaften MasterRobotics, Systems and ControlWInformation
Mathematik MasterControl and AutomationWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften BachelorWahlfächerWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften MasterWahlfächerWInformation
Robotics, Systems and Control MasterKernfächerWInformation