Beobachtung und Regelung heterogener dynamischer Systeme

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Komplexe heterogene dynamische Systeme aus der Robotik stellen neue Herausforderungen an die beobachterbasierte Regelung. Sie erfordern eine Erweiterung bekannter Ansätze des Regler- und Beobachterentwurfs auf Systeme mit nichtlinearen Zustandsrestriktionen und Kommunikationsbeschränkungen. Ein Beispiel bildet die interaktive Erdbeobachtung durch Satellitenschwärme, die gleichzeitig interessante Anforderungen an Formationssteuerung und Kamerabeobachtung stellt. Das vorgeschlagene Projekt konzentriert sich auf ungelöste Fragestellungen der partiellen Zustandsschätzung vernetzter Systeme durch Beobachter. Im Gegensatz zur hauptsächlich grundlagenorientierten ersten Projektphase soll nun in allen Fragen ein verteiltes System mit Zustandsrestriktionen und Kommunikationsbeschränkungen zugrunde gelegt werden. Darüber hinaus soll ein neuer Schwarmsimulator am Lehrstuhl für Informatik VII entwickelt werden, an dem die Algorithmen zur beobachterbasierten Regelung erprobt werden können. Damit besteht ein enger Bezug zu allen drei Querschnittsproblemen des DFG Schwerpunktprogramms 1305, insbesondere zu “Verhalten vernetzter Regelungssysteme”, “Entwicklung innovativer Regelungskonzepte” und den Arbeitspaketen 1,2,4 und 5.