|
Lecturer(s)
|
-
Orna Zdeněk, Ing. Ph.D.
-
Sedláček Tomáš, Ing. Ph.D.
|
|
Course content
|
Students will acquire the ability to formulate and solve problems from the basic three fields of study: static optimization, optimization of continuous systems and feedback optimal control. The individual topics are: 1. Static optimization 1.1. Optimization without constrains 1.2. Optimization with constrains 1.3. Numerical solution of optimization problems 2. Basics of dynamic system optimization 2.1. Parametric optimization of discrete systems 2.2. Optimization of continuous systems 2.2.1. Transversality conditions 2.2.2. Global minimum conditions 2.2.3. Minimum principle 3. Deterministic automatic control system 3.1. Principle of optimality 3.2. Bellman optimization recursion 3.3. Linear-Quadratic optimal control problem 3.4. Dynamic programming of continuous systems 4. Optimal stochastic automatic control system 4.1. LQG optimal control problem 5. Basic types of control strategies
|
|
Learning activities and teaching methods
|
Lecture, Practicum
- Graduate study programme term essay (40-50)
- 40 hours per semester
- Preparation for an examination (30-60)
- 46 hours per semester
- Contact hours
- 42 hours per semester
- Practical training (number of hours)
- 28 hours per semester
|
| prerequisite |
|---|
| Knowledge |
|---|
| aplikovat základní principy z oblasti lineární algebry |
| aplikovat základní principy teorie diferenciálního počtu funkcí více proměnných |
| aplikovat základní principy teorie integrálního počtu funkcí více proměnných |
| aplikovat základní principy teorie pravděpodobnosti |
| aplikovat základní metody analýzy systémů |
| aplikovat základní metody odhadu náhodných veličin |
| Skills |
|---|
| pracovat s maticemi, analyzovat jejich vlastnosti |
| řešit soustavy lineárních diferenciálních rovnic prvního řádu |
| počítat derivace ve směru a parciální derivace funkcí více proměnných |
| formulovat základní úlohy na minimum, resp. maximum a tyto úlohy vyřešit použitím diferenciálního počtu |
| provádět analýzu důležitých vlastností systémů |
| realizovat odhad stavu lineárních stochastických dynamických systémů |
| samostatně pracovat v SW nástrojích Matlab a Simulink |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| learning outcomes |
|---|
| Knowledge |
|---|
| formulovat úlohy statické optimalizace |
| charakterizovat základní přístupy numerického řešení úloh statické optimalizace |
| formulovat nutné podmínky optimality spojitých deterministických systémů |
| interpretovat Bellmanův princip optimality |
| Skills |
|---|
| řešit základní úlohy statické optimalizace s i bez vazbových podmínek |
| použít základní numerické metody statické optimalizace |
| nalézt optimální trajektorii spojitého deterministického systému s využitím Pontrjaginova principu minima |
| použít Belmanův princip optimality při návrhu optimálního zpětnovazebního řízení |
| navrhnout optimální systém zpětnovazebního řízení pro lineární stochastické systémy |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| teaching methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Lecture |
| Practicum |
| Skills |
|---|
| Practicum |
| Competences |
|---|
| Lecture |
| Practicum |
| Individual study |
| assessment methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Combined exam |
| Seminar work |
| Individual presentation at a seminar |
| Skills |
|---|
| Combined exam |
| Seminar work |
| Competences |
|---|
| Combined exam |
| Seminar work |
| Skills demonstration during practicum |
|
Recommended literature
|
-
Athans, Michael; Falb, Peter L. Optimal control : an introduction to the theory and its applications. New York : Dover Publications, 2007.
-
B.D.O. Anderson, J.B. Moore. Optimal Control: Linear Quadratic Methods. 2007. ISBN 0-4864-5766-4.
-
Kirk, Donald E. Optimal control theory : an introduction. Mineola : Dover Publications, 2004. ISBN 978-0-486-43484-1.
-
Lewis, Frank L.; Syrmos, Vassilis L.; Vrabie, Draguna L. Optimal control. 3rd ed. Hoboken : Wiley, 2012. ISBN 978-0-470-63349-6.
-
Stengel, Robert F. Optimal control and estimation. New York : Dover Publications, 1994. ISBN 0-486-68200-5.
|