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Datenbasierte Methoden der Regelungstechnik (141 021)

Dr.-Ing. Christian Wölfel

Vorlesung mit Übungen
2 SWS, im Wintersemester

Termine:

  • Di. 12:15 - 13:45 Uhr - ID 03/401
  • Die Rechnerübungen finden im CIP-Raum des Lehrstuhls AUT (ID 2/104) statt 

Beginn: Dienstag, 21.10.2025

Moodle: moddle

Ziele

Die Studierenden verstehen die wesentlichen Konzepte und Methoden, um datengetrieben Modelle aufzustellen und Regelungssysteme zu entwerfen. Außerdem können Sie diese Methoden mit MATLAB programmiertechnisch umsetzen.

Inhalt
  • Modellfestlegung und Methoden zur Modellreduktion
  • Methoden zur Identifikation des Zustandsraummodells linearer Systeme
  • Bibliotheksgestützte Systemidentifikation für nichtlineare Systeme
  • Datenbasierte Beschreibung von linearen Systemen
  • Methoden zum datengetriebenen Entwurf von linearen Regelungssystemen
  • Diskussion praktischer Aspekte wie dem Einfluss von Rauschen auf das Identifikations- bzw. Entwurfsergebnis
  • Implementierung und Erprobung der Methoden anhand von Projektaufgaben
Teilnahme an der Lehrveranstaltung

Falls die Vorlesung "Mehrgrößensysteme und digitale Regelung" (oder eine vergleichbare Vorlesung z.B. im Maschinenbau) noch nicht bestanden wurde, muss eine Teilnahme an der Lehrveranstaltung "Datenbasierte Methoden der Regelungstechnik" mit dem Dozenten abgesprochen werden:

  • Hierzu kann eine E-Mail an den Dozenten unter Angabe des Namens, des Studiengangs bzw. -schwerpunkts und der relevanten Vorkenntnisse gesendet werden (Eingangsfrist: 15.10.2025)
  • Alternativ kann am 15.10.2025 am Ende des ersten Vorlesungstermins zur Veranstaltung "Systemdynamik und Reglerentwurf" mit dem Dozenten eine Teilnahme an der Lehrveranstaltung "Datenbasierte Methoden der Regelungstechnik" abgesprochen werden.

Die Lehrveranstaltung wird einmalig mit 2 SWS im Wintersemester 2025/26 angeboten. Im Sommersemester 2026 wird eine umfangreichere Lehrveranstaltung mit 4 SWS zu diesem Themengebiet angeboten werden, welche auch die empfohlenen Vorkenntnisse aus der Lehrveranstaltung "Mehrgrößensysteme und digitale Regelung" einführt.

Empfohlene Vorkenntnisse

Inhalte der Lehrveranstaltung "Mehrgrößensysteme und digitale Regelung":

  • Beschreibung und Verhalten zeitdiskreter Systeme
  • Energieorientierte Beschreibung linearer Systeme
Literatur
  • "Data-Driven Science and Engineering" von Brunton & Kuntz
  • "Data-Based Linear Systems and Control Theory" von van Waarde, Camlibel & Trentelman
  • "Willems' Fundamental Lemma for State-Space Systems and Its Extension to Multiple Datasets" von Waarde et al.
  • "Formulas for Data-Driven Control: Stabbilization, Optimality, and Robustness" von de Persis & Tesi
  • "Convex Optimization" von Boyd & Vandenberghe
Prüfung
  • Mündliche Prüfungen jeweils am Ende des Wintersemesters und des Sommersemesters
  • Weitere Informationen und die genauen Termine im Unterpunkt Prüfungen