Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Anotace:
Jde o pokročilý kurz o moderních metodách návrhu regulátorů, které úlohu návrhu regulátoru formulují coby úlohu optimalizační. Kromě rozvíjení praktických návrhových kompetencí bude předmět rozvíjet i hlubší porozumění fundamentálním konceptům i posilovat informovanost o nejnovějších výsledcích. Pro své optimalizační zaměření lze jistě přínos předmětu pro studenta vidět i za hranicemi domény automatického řízení.
Předmět lze zčásti chápat jako rozšíření existujícího stejnojmenného předmětu v magisterské etapě (B3M35ORR). Mnohá témata jsou však oproti magisterskému studiu nová, a u těch několika stejných témat je v předmětu zamýšleno nezůstat pouze u "návodů na použití" nýbrž rozvíjet i hluboké porozumění matematickým základům daných metod (matematické důkazy, různé interpretace, …) a informovat o nejnovějších výsledcích v mezinárodním výzkumu.
Cílem předmětu (z pohledu studentů) je získat pokročilé kompetence (znalosti i dovednosti) v oblasti praktického výpočetního návrhu regulátorů (či lépe regulačních algoritmů). Metody budou převážně předpokládat dostupnost matematického modelu řízeného dynamického systému (angl. model-based control design). Uvažovány budou dynamické systémy ve spojitém i diskrétním čase, lineární i nelineární, s jedním i více vstupy i výstupy. Jelikož všechny představované metody návrhu regulátoru formulují návrhovou úlohu jako úlohu optimalizace, budou klíčové kompetence pocházet z domény optimalizace, a to jak její konečně-dimenzionální varianty (lineární, kvadratické, nelineární i semidefinitní programování), tak i nekonečně-dimenzionální varianty (variační počet, teorie operátorů, diferenciální hry).
Osnovy přednášek:
| 1. | | Numerické metody pro přímovazební řízení / plánování trajektorie: nepřímé metody |
| 2. | | Numerické metody pro přímovazební řízení / plánování trajektorie: přímé metody |
| 3. | | Sledování trajektorie - LQ optimální řízení pro časově proměnný lineární systém |
| 4. | | Optimální zpětnovazební řízení nelineárních systémů - stavově závislé Riccatiho rovnice (state-dependent Riccati equations, SDRE) |
| 5. | | Model predictive control (MPC) - online přístupy |
| 6. | | Model predictive control (MPC) - explicitní přístupy |
| 7. | | Optimální řízení založené na dynamickém programování; řízení založené na posilovaném učení (reinforcement learning) |
| 8. | | Řízení založené na pasivitě (pasivity-based control, PBC) |
| 9. | | l1 a L1 optimální řízení |
| 10. | | H∞ optimální řízení - řešení založené na Riccatiho rovnicích |
| 11. | | H∞ optimální řízení - řešení založené lineárních maticových nerovnostech (LMI) |
| 12. | | Řízení pro systémy lineárně závislé na parametrech (LPV control) |
| 13. | | Na změřených datech založený návrh robustních regulátorů (QFT control a další) |
| 14. | | Řízení založené na iterativním učení (iterative learning control, ILC) |
Osnovy cvičení:
Literatura:
Žádná literatura v tomto předmětu není plánována jako povinná. Pro každou přednášku budou zvlášť upřesňovány další studijní zdroje, s preferencí pro zdroje dostupné online (odborné články a "lecture notes").
Níže je seznam doporučené literatury, která pokrývá odpřednášená témata, a kterou lze použít pro získání hlubšího porozumění. Tato literatura je k dispozici buď online nebo v několika výtiscích ve fakultní či katederní knihovně.
| D. | | E. Kirk. Optimal control theory. Dover Publishing, 1. vydání, 1998. ISBN 048632432X |
| J. | | T. Betts. Practical methods for optimal control and estimation using nonlinear programming. SIAM, 2. vydání, 2010. ISBN 0898716888 |
| M. | | Diehl. Numerical optimal control. Lecture notes (draft), 2011. Dostupné online. |
| F. | | Borrelli, A. Bemporad, M. Morari. Predictive control for linear and hybrid systems. Cambridge University Press, 1. vydání, 2017. ISBN-10: 1107652871 |
| K. | | Zhou, J. C. Doyle, K. Glover. Robust and optimal Control. Prentice Hall, 1. vydání, 1996. ISBN 0134565673 |
| M. | | A. Dahleh, I. J. Diaz-Bobillo. Control of uncertain systems - a linear programming approach. Prentice Hall, 1. vydání, 1995. ISBN 0132806452 |
| B. | | A. Francis, A Course in H∞ control theory, Springer, 1. vydání, 1987. ISBN 978-3-540-17069-3 |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 23.11.2024 17:50:59, semestry: L/2023-4, Z,L/2024-5, Z/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |