Optimization of dynamical systems with continous and descrete control variables.

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Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist die optimale Steuerung von hybriden dynamischen Systemen mit kontinuierlichen und diskreten (binären, ganzzahligen) Steuer-, Entscheidungs- und Zustandsvariablen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung einer durchgängigen mathematischen Beschreibung unterschiedlicher Klassen hybrider Optimalsteuerungsprobleme, die Charakterisierung ihrer Optimalitätseigenschaften sowie die Entwicklung und Implementierung neuer numerischer Verfahren zur Berechnung von Näherungslösungen. Die mathematischen und numerischen Methoden sollen anhand der neu entwickelten, skalierbaren Benchmarkprobleme für motorisierte Handlungsreisende sowie mehrerer technisch relevanter Fallbeispiele aus der Robotik (optimale Steuerung eines Roboters mit passivem Gelenk, optimale Steuerung mehrbeiniger Laufroboter) in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik der TU München validiert und verifiziert werden. Im Verlängerungszeitraum sollen verstärkt Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung des Dekompositionsansatzes sowie die Anwendungsprobleme untersucht werden.