Teamleiter CACSD

Dr. Jan Heiland
Dr. Jan Heiland
Telefon: +49 391 6110 476

Teammitglieder

Björn Baran
Björn Baran
Telefon: +49 391 6110 413
Dr. Tim Mitchell
Telefon: +49 391 6110 367
Dr. Jens Saak
Dr. Jens Saak
Telefon: +49 391 6110 216
Fax: +49 391 6110 453
Christoph Trautwein
Christoph Trautwein
Telefon: +49 391 6110 469

Computer Aided Control System Design

Computer Aided Control System Design

Eines unserer Kernforschungsgebiete ist die computergestützte Steuerung von Systemen bestimmt durch Differentialgleichungen. Insbesondere betrachten wir numerische Aspekte der Optimalsteuerung mit Nebenbedingungen gegeben durch partielle Differentialgleichungen. Die numerische Behandlung dieser Probleme benötigt dann die effiziente Lösung von großen linearen Gleichungssystemen in Sattelpunktform oder Riccati-Matrixgleichungen.

Desweiteren beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von Algorithmen zur robusten Steuerung und Stabilisierung von Deskriptorsystemen, die aus der Diskretisierung von Differentialgleichungen mit Nebenbedingungen entstehen. Dabei ist die Entwicklung von optimalen sogenannten H-infinity Reglern von großer Bedeutung. Ebenso spielt die Berechnung von Systemnormen eine große Rolle. Alle von uns entwickelten Verfahren werden intensiv getestet und in effiziente und robuste Softwareumgebungen umgesetzt.

Laufende Projekte

ProjektWissenschaftlerGefördert durchPartner

Numerische Behandlung von Steuerungsproblemen mit differentiell-algebraischen Nebenbedingungen

Heiland MPI TU Berlin (Altmann), TU Delft (Baumann)
Stabilisierung von Mehrphasen-Strömungen Benner, Weichelt, Skrzypacz, Saak, Stoll DFG SPP1253 (until 10/2013), MPI (since 11/2013) FAU Erlangen (Bänsch), OVGU (Schieweck)
Periodische Kontrollsysteme Benner, Hossain MPI North South Univ., Dhaka (Hossain)
Numerische Methoden für robuste Steuerung Benner, Mitchell, Voigt MPI, IMPRS NYU (Overton), TU Berlin (Mehrmann), Lehigh U (Curtis), Aquila U (Guglielmi), MIT (Gürbüzbalaban)
Optimierung und Optimalsteuerung vibrierender Systeme Benner, Kürschner, Denißen, Yue DAAD PPP Croatia (01/2013-12/2014)
Simulation und Optimierung von stochastischen PDEs Benner, Stoll, Dolgov, Onwunta MPI, IMPRS, CDS
Kontrolle und Stabilisierung von verteiltparametrischen Systemen mit Anwendungen in Kristallisationsprozessen und in der Chromotographie als high-performance Seperationstechniken Zuyev MPI (until 09/2015); then MPG assets) PSD, PCF

Abgeschlossene Projekte

ProjektWissenschaftlerGefördert durch
HPC Gebietszerlung für Optimierung unter PDE Nebenbedingungen Stoll, Barker CDS (01/2013-07/2013) NDS (08/2013-01/2014)
Discontinuous Galerkin Methoden für Optimierung unter PDE Nebenbedingungen und insbesondere Reaktions-Diffusions Systemen Benner, Yücel, Stoll MPI, CDS (since 10/2012)

Aktuelle Veröffentlichungen

1.
F. E. Curtis, T. Mitchell, and M. L. Overton (2017)
A BFGS-SQP Method for Nonsmooth, Nonconvex, Constrained Optimization and its Evaluation using Relative Minimization Profiles
DOI
2.
J. Heiland (2016)
A Differential-Algebraic Riccati Equation for Applications in Flow Control
DOI
3.
P. Benner, M. Heinkenschloss, J. Saak, and H. K. Weichelt (2016)
An inexact low-rank Newton–ADI method for large-scale algebraic Riccati equations
DOI
4.
P. Benner and J. Heiland (2015)
LQG-Balanced Truncation Low-Order Controller for Stabilization of Laminar Flows
DOI
 
loading content