Faglig innhold

Emnet omfatter metoder for analyse og design av ulineære systemer, med spesiell vekt på styringssystemer. Emnet omhandler:
1) Matematiske modeller av ulineære systemer, og fundamentale forskjeller mellom ulineære og lineære systemers oppførsel. Likevektspunkter, grensesykler, og generelle invariante mengder.
2) Faseplananalyse, Lyapunov-stabilitet, Inngang-til-tilstand stabilitet, Inngang-utgang stabilitet, Passivitetsanalyse og Beskrivende funksjoners metode.
3) Design av ulineære styringssystemer ved bruk av metoder som Lyapunovbasert regulering, Energibasert regulering, Kaskaderegulering, Passivitetsbasert regulering, Inngang-utgang linearisering, og Backstepping.

Læringsutbytte

Kunnskap:
- Inngående kunnskap om teori og metoder for ulineære dynamiske systemer.
- Kunne finne ulineære dynamiske systemers invariante mengder, og analysere systemets oppførsel rundt disse.
- Kunne anvende metodene Faseplananalyse, Lyapunov stabilitetsanalyse, Inngang-til-tilstand-stabilitet, Inngang-utgang-stabilitet, Passivitetsanalyse, Beskrivende funksjoners metode, Lyapunovbasert regulatordesign, Energibasert regulatordesign, Kaskaderegulering, Passivitetsbasert regulering, Inngang-utgang-linearisering og Backstepping.

Ferdighet:
- Kunne selvstendig vurdere fordeler og ulemper ved ulike ulineære metoder, og gjøre et kvalifisert valg av metode for analyse og design av et gitt dynamisk system.
- Kunne selvstendig analysere og designe ulineære styringssystemer ved bruk av valgt metode.
- Kunne diskutere det resulterende styringssystemets fordeler og begrensninger.

Generell kompetanse:
- Kan anvende sine kunnskaper og ferdigheter på nye områder for å gjennomføre avanserte oppgaver og prosjekter.
- Kan formidle omfattende selvstendig arbeid og behersker fagområdets uttrykksformer.
- Kan bidra til nytenkning og innovasjonsprosesser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger. Fire av seks øvinger kreves godkjent. Emnet vil undervises på engelsk. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Eksamen er gitt (kun) på engelsk

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TTK4105 Reguleringsteknikk og TTK4115 Lineær systemteori, eller tilsvarende forkunnskaper.

Kursmateriell

Khalil: Nonlinear Systems, 3. utgave, Prentice Hall, 2002. Utvalgte konferanse- og tidsskriftartikler.

Studiepoengreduksjon