In vielen industriellen Anwendungen, ins besondere im Umfeld der Industrie 4.0, wird Regelungstechnik verwendet, um das Verhalten einer Anlage derart zu beeinflussen, dass bestimmte technische Ziele wie z.B. die Stabilisierung eines instabilen Systems oder die Erhöhung der Regelgüte erreicht werden können. Einfache Regelverfahren, wie z.B. PID-Regler, finden in einer Vielzahl solcher Fälle Verwendung. Reale Anwendungen unterliegen allerdings in der Regel physikalischen Beschränkungen und wenn die Einhaltung dieser Beschränkungen eine kritische Rolle bzgl. Leistung/Performance spielt, sind ausgereiftere Regelverfahren erforderlich. Zu diesen zählen insbesondere moderne optimierungsbasierte Regelverfahren, die explizit Beschränkungen im Reglerentwurf betrachten.

Dieses Modul gibt einen Überblick über die Regelungstechnik allgemein, bevor im Detail moderne optimierungsbasierte Regelverfahren betrachtet werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Regelung eingebetteter Systeme, die die Grundlage einer Vielzahl von Anwendungen bildet. Dies beinhaltet Stand-alone-Embedded-Systems sowie vernetzte Regelungssysteme. Letztere spielen eine zentrale Rolle in Zukunftsbereichen wie Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge.

Das Modul beinhaltet eine praktische Einführung in die Regelung von Systemen mit Beschränkungen, eine Einführung in die Formulierung der entsprechenden Regelungsprobleme als Optimierungsprobleme und allgemeine Ansätze zu deren Lösung auf Basis von numerischen Optimierungstechniken. Der Fokus liegt dabei auf low-cost Hardware wie z.B. Mikrocontrollern. Der Kurs beinhaltet weiterhin praktische Übungen zur Lösung der relevanten Regelungsprobleme mit Hilfe eines Rapid-Prototyping-Software-Werkzeugs.