Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

Maschineningenieurwissenschaften Master Information
Kernfächer
Robotics, Systems and Control
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0104-00LUncertainty Quantification for Engineering & Life Sciences Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Findet dieses Semester nicht statt.
Number of participants limited to 60.
W4 KP3GP. Koumoutsakos
KurzbeschreibungQuantification of uncertainties in computational models pertaining to applications in engineering and life sciences. Exploitation of massively available data to develop computational models with quantifiable predictive capabilities. Applications of Uncertainty Quantification and Propagation to problems in mechanics, control, systems and cell biology.
LernzielThe course will teach fundamental concept of Uncertainty Quantification and Propagation (UQ+P) for computational models of systems in Engineering and Life Sciences. Emphasis will be placed on practical and computational aspects of UQ+P including the implementation of relevant algorithms in multicore architectures.
InhaltTopics that will be covered include: Uncertainty quantification under
parametric and non-parametric modelling uncertainty, Bayesian inference with model class assessment, Markov Chain Monte Carlo simulation, prior and posterior reliability analysis.
SkriptThe class will be largely based on the book: Data Analysis: A Bayesian Tutorial by Devinderjit Sivia as well as on class notes and related literature that will be distributed in class.
Literatur1. Data Analysis: A Bayesian Tutorial by Devinderjit Sivia
2. Probability Theory: The Logic of Science by E. T. Jaynes
3. Class Notes
Voraussetzungen / BesonderesFundamentals of Probability, Fundamentals of Computational Modeling
151-0107-20LHigh Performance Computing for Science and Engineering (HPCSE) IW4 KP4GM. Troyer, P. Chatzidoukas
KurzbeschreibungThis course gives an introduction into algorithms and numerical methods for parallel computing for multi and many-core architectures and for applications from problems in science and engineering.
LernzielIntroduction to HPC for scientists and engineers
Fundamental of:
1. Parallel Computing Architectures
2. MultiCores
3. ManyCores
InhaltProgramming models and languages:
1. C++ threading (2 weeks)
2. OpenMP (4 weeks)
3. MPI (5 weeks)

Computers and methods:
1. Hardware and architectures
2. Libraries
3. Particles: N-body solvers
4. Fields: PDEs
5. Stochastics: Monte Carlo
Skripthttp://www.cse-lab.ethz.ch/index.php/teaching/42-teaching/classes/615-hpcse1
Class notes, handouts
151-0532-00LNonlinear Dynamics and Chaos I Information W4 KP2V + 2UG. Haller, F. Kogelbauer
KurzbeschreibungBasic facts about nonlinear systems; stability and near-equilibrium dynamics; bifurcations; dynamical systems on the plane; non-autonomous dynamical systems; chaotic dynamics.
LernzielThis course is intended for Masters and Ph.D. students in engineering sciences, physics and applied mathematics who are interested in the behavior of nonlinear dynamical systems. It offers an introduction to the qualitative study of nonlinear physical phenomena modeled by differential equations or discrete maps. We discuss applications in classical mechanics, electrical engineering, fluid mechanics, and biology. A more advanced Part II of this class is offered every other year.
Inhalt(1) Basic facts about nonlinear systems: Existence, uniqueness, and dependence on initial data.

(2) Near equilibrium dynamics: Linear and Lyapunov stability

(3) Bifurcations of equilibria: Center manifolds, normal forms, and elementary bifurcations

(4) Nonlinear dynamical systems on the plane: Phase plane techniques, limit sets, and limit cycles.

(5) Time-dependent dynamical systems: Floquet theory, Poincare maps, averaging methods, resonance
SkriptThe class lecture notes will be posted electronically after each lecture. Students should not rely on these but prepare their own notes during the lecture.
Voraussetzungen / Besonderes- Prerequisites: Analysis, linear algebra and a basic course in differential equations.

- Exam: two-hour written exam in English.

- Homework: A homework assignment will be due roughly every other week. Hints to solutions will be posted after the homework due dates.
151-0563-01LDynamic Programming and Optimal Control Information W4 KP2V + 1UR. D'Andrea
KurzbeschreibungIntroduction to Dynamic Programming and Optimal Control.
LernzielCovers the fundamental concepts of Dynamic Programming & Optimal Control.
InhaltDynamic Programming Algorithm; Deterministic Systems and Shortest Path Problems; Infinite Horizon Problems, Bellman Equation; Deterministic Continuous-Time Optimal Control.
LiteraturDynamic Programming and Optimal Control by Dimitri P. Bertsekas, Vol. I, 3rd edition, 2005, 558 pages, hardcover.
Voraussetzungen / BesonderesRequirements: Knowledge of advanced calculus, introductory probability theory, and matrix-vector algebra.
151-0567-00LEngine Systems Information W4 KP3GC. Onder
KurzbeschreibungEinführung in heutige und zukünftige Verbrennungsmotorsysteme, insbesondere deren elektronische Steuerungen und Regelungen
LernzielModerne Methoden der Systemoptimierung und Regelung am Beispiel "Verbrennungsmotor" kennenlernen und an realen Motoren einüben. Aufbau und Funktionsweise von Antriebssystemen verstehen und quantitativ beschreiben können.
InhaltPhysikalische Phänomene und mathematische Modelle von Komponenten und Systemen (Gemischbildung, Laststeuerung, Aufladung, Emissionen, Antriebsstrangkomponenten, etc.). Fallstudien zum Thema modellbasierte optimale Auslegung und Steuerung / Regelung von Motorsystemen mit dem Ziel, Verbrauch und Schadstoffemissionen zu minimieren.
SkriptIntroduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems
Guzzella Lino, Onder Christopher H.
2010, Second Edition, 354 p., hardbound
ISBN: 978-3-642-10774-0
Voraussetzungen / BesonderesKombinierte Haus- und Laborübung Motoren (Lambda- oder Leerlaufdrehzahlregelung), in Gruppen
151-0569-00LVehicle Propulsion Systems Information W4 KP3GC. Onder, P. Elbert
KurzbeschreibungEinführung in heutige und zukünftige Fahrzeugantriebssysteme, insbesondere in elektronische Steuerungen und Regelungen der Längsdynamik
LernzielModerne Methoden der Systemoptimierung und Regelung am Beispiel "Fahrzeug" kennenlernen. Aufbau und Funktionsweise von konventionellen und neuen Antriebssystemen verstehen und quantitativ beschreiben können
InhaltPhysikalische Phänomene und mathematische Modelle von Komponenten und Systemen (Schalt-, Automaten- und kontinuierliche Getriebe, unkonventionelle Energiespeicher, Elektroantriebe, Batterien, Hybridantriebe, Brennstoffzellensysteme, Rad/Strasse-Schnittstellen, automatische Bremssysteme (ABS), etc.).

Mathematische Methoden, CAE-Tools und Fallstudien zum Thema modellbasierte Auslegung und Steuerung / Regelung von Fahrzeugsystemen mit dem Ziel, Verbrauch und Schadstoffemissionen zu minimieren.
SkriptVehicle Propulsion Systems --
Introduction to Modeling and Optimization
Guzzella Lino, Sciarretta Antonio
2013, X, 409 p. 202 illus., Geb.
ISBN: 978-3-642-35912-5
Voraussetzungen / BesonderesVorlesungen von Dr. Ch. Onder auch in Deutsch möglich
151-0573-00LSystemmodellierung Information W4 KP2V + 2UG. Ducard, C. Onder
KurzbeschreibungMethoden der theoretischen und experimentellen Modellbildung für regelungstechnische Zwecke. Modellparametrierung und Parameteridentifikationsmethoden. Analyse von linearen Systemen, Modellskalierung, Linearisierung, Ordnungsreduktion und Balancing. Grundlegende Analysemöglichkeiten für nichtlineare Systeme.
LernzielVermitteln der Grundkenntnisse der Modellbildung in der Regelungstechnik. Analyse und Optimierung linearer und nichtlinearer Systeme. Parameteridentifikation. Erfahrungen sammeln an konkreten Fallstudien.
InhaltMethoden der theoretischen und experimentellen Modellbildung für regelungstechnische Zwecke.

Beispiele: mechatronische, thermodynamische, chemische, fluiddynamische, energie- und verfahrenstechnische Systeme. Modellskalierung, Linearisierung, Ordnungsreduktion und Balancing. Identifikationstechniken (Methode der kleinsten Quadrate).

Fallstudien in der Vorlesung: Lautsprecher, Wasserrakete, geostationäre Satelliten, etc.
SkriptDas Skript in englischer Sprache wird in der ersten Lektion verkauft.
LiteraturEine Literaturliste ist im Skript enthalten.
151-0593-00LEmbedded Control SystemsW4 KP6GJ. S. Freudenberg, M. Schmid Daners, C. Onder
KurzbeschreibungThis course provides a comprehensive overview of embedded control systems. The concepts introduced are implemented and verified on a microprocessor-controlled haptic device.
LernzielFamiliarize students with main architectural principles and concepts of embedded control systems.
InhaltAn embedded system is a microprocessor used as a component in another piece of technology, such as cell phones or automobiles. In this intensive two-week block course the students are presented the principles of embedded digital control systems using a haptic device as an example for a mechatronic system. A haptic interface allows for a human to interact with a computer through the sense of touch.

Subjects covered in lectures and practical lab exercises include:
- The application of C-programming on a microprocessor
- Digital I/O and serial communication
- Quadrature decoding for wheel position sensing
- Queued analog-to-digital conversion to interface with the analog world
- Pulse width modulation
- Timer interrupts to create sampling time intervals
- System dynamics and virtual worlds with haptic feedback
- Introduction to rapid prototyping
SkriptLecture notes, lab instructions, supplemental material
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisite courses are Control Systems I and Informatics I.

This course is restricted to 33 students due to limited lab infrastructure. Interested students please contact Marianne Schmid (E-Mail: marischm@ethz.ch)
After your reservation has been confirmed please register online at www.mystudies.ethz.ch.

Detailed information can be found on the course website
http://www.idsc.ethz.ch/education/lectures/embedded-control-systems.html
151-0601-00LTheory of Robotics and Mechatronics Information W4 KP3GP. Korba, S. Stoeter, B. Nelson
KurzbeschreibungThis course provides an introduction and covers the fundamentals of the field, including rigid motions, homogeneous transformations, forward and inverse kinematics of multiple degree of freedom manipulators, velocity kinematics, motion planning, trajectory generation, sensing, vision, and control. It’s a requirement for the Robotics Vertiefung and for the Masters in Mechatronics and Microsystems.
LernzielRobotics is often viewed from three perspectives: perception (sensing), manipulation (affecting changes in the world), and cognition (intelligence). Robotic systems integrate aspects of all three of these areas. This course provides an introduction to the theory of robotics, and covers the fundamentals of the field, including rigid motions, homogeneous transformations, forward and inverse kinematics of multiple degree of freedom manipulators, velocity kinematics, motion planning, trajectory generation, sensing, vision, and control. This course is a requirement for the Robotics Vertiefung and for the Masters in Mechatronics and Microsystems.
InhaltAn introduction to the theory of robotics, and covers the fundamentals of the field, including rigid motions, homogeneous transformations, forward and inverse kinematics of multiple degree of freedom manipulators, velocity kinematics, motion planning, trajectory generation, sensing, vision, and control.
Skriptavailable.
Voraussetzungen / BesonderesThe course will be taught in English.
151-0604-00LMicrorobotics Information
Findet dieses Semester nicht statt.
W4 KP3GB. Nelson
KurzbeschreibungMicrorobotics is an interdisciplinary field that combines aspects of robotics, micro and nanotechnology, biomedical engineering, and materials science. The aim of this course is to expose students to the fundamentals of this emerging field. Throughout the course students are expected to submit assignments. The course concludes with an end-of-semester examination.
LernzielThe objective of this course is to expose students to the fundamental aspects of the emerging field of microrobotics. This includes a focus on physical laws that predominate at the microscale, technologies for fabricating small devices, bio-inspired design, and applications of the field.
InhaltMain topics of the course include:
- Scaling laws at micro/nano scales
- Electrostatics
- Electromagnetism
- Low Reynolds number flows
- Observation tools
- Materials and fabrication methods
- Applications of biomedical microrobots
SkriptThe powerpoint slides presented in the lectures will be made available in hardcopy and as pdf files. Several readings will also be made available electronically.
Voraussetzungen / BesonderesThe lecture will be taught in English.
151-0623-00LETH Zurich Distinguished Seminar in Robotics, Systems and Controls Information
Students for other Master's programmes in Department Mechanical and Process Engineering cannot use the credit in the category Core Courses
W1 KP1SB. Nelson, J. Buchli, M. Chli, R. Gassert, M. Hutter, W. Karlen, R. Riener, R. Siegwart
KurzbeschreibungThis course consists of a series of seven lectures given by researchers who have distinguished themselves in the area of Robotics, Systems, and Controls.
LernzielObtain an overview of various topics in Robotics, Systems, and Controls from leaders in the field. Please see Link for a list of upcoming lectures.
InhaltThis course consists of a series of seven lectures given by researchers who have distinguished themselves in the area of Robotics, Systems, and Controls. MSc students in Robotics, Systems, and Controls are required to attend every lecture. Attendance will be monitored. If for some reason a student cannot attend one of the lectures, the student must select another ETH or University of Zurich seminar related to the field and submit a one page description of the seminar topic. Please see Link for a suggestion of other lectures.
Voraussetzungen / BesonderesStudents are required to attend all seven lectures to obtain credit. If a student must miss a lecture then attendance at a related special lecture will be accepted that is reported in a one page summary of the attended lecture. No exceptions to this rule are allowed.
151-0632-00LVision Algorithms for Mobile Robotics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 50
W4 KP2V + 2UD. Scaramuzza
KurzbeschreibungFor a robot to be autonomous, it has to perceive and understand the world around it. This course introduces you to the fundamental computer vision algorithms used in mobile robotics, in particular: feature extraction, multiple view geometry, dense reconstruction, object tracking, image retrieval, event-based vision, and visual-inertial odometry (the algorithm behind Google Tango).
LernzielLearn the fundamental computer vision algorithms used in mobile robotics, in particular: feature extraction, multiple view geometry, dense reconstruction, object tracking, image retrieval, event-based vision, and visual-inertial odometry (the algorithm behind Google Tango).
InhaltFor a robot to be autonomous, it has to perceive and understand the world around it. This course introduces you to the fundamental computer vision algorithms used in mobile robotics, in particular: feature extraction, multiple view geometry, dense reconstruction, object tracking, image retrieval, event-based vision, and visual-inertial odometry (the algorithm behind Google Tango).
SkriptLecture slides will be available after each lecture on the course official website: http://rpg.ifi.uzh.ch/teaching.html
Literatur[1] Computer Vision: Algorithms and Applications, by Richard Szeliski, Springer, 2010.
[2] Robotics Vision and Control: Fundamental Algorithms, by Peter Corke 2011.
Voraussetzungen / BesonderesBasics of algebra and geomertry, matrix calculus.
151-0655-00LSkills for Creativity and InnovationW4 KP3GI. Goller, C. Kobe, M. Meboldt
KurzbeschreibungThis lecture aims to enhance the knowledge and competency of students regarding their innovation capability. An overview on prerequisites of and different skills for creativity and innovation in individual & team settings is given. The focus of this lecture is clearly on building competencies - not just acquiring knowledge.
Lernziel- Basic knowledge about creativity and skills
- Knowledge about individual prerequisites for creativity
- Development of individual skills for creativity
- Knowledge about teams
- Development of team-oriented skills for creativity
- Knowledge and know-how about transfer to idea generation teams
InhaltBasic knowledge about creativity and skills:
- Introduction into creativity & innovation: definitions and models

Knowledge about individual prerequisites for creativity:
- Personality, motivation, intelligence

Development of individual skills for creativity:
- Focus on creativity as problem analysis & solving
- Individual skills in theoretical models
- Individual competencies: exercises and reflection

Knowledge about teams:
- Definitions and models
- Roles in innovation processes

Development of team-oriented skills for creativity:
- Idea generation and development in teams
- Cooperation & communication in innovation teams

Knowledge and know-how about transfer to idea generation teams:
- Self-reflection & development planning
- Methods of knowledge transfer
SkriptSlides, script and other documents will be distributed via moodle.ethz.ch
(access only for students registered to this course)
LiteraturPlease refer to lecture script.
151-0727-00LFertigungstechnisches KolloquiumW4 KP3KK. Wegener, F. Kuster
KurzbeschreibungWeiterbildungsveranstaltung zu ausgewählten aktuellen Themen der Fertigungstechnik. Pro Nachmittag wird ein ausgewähltes Thema in mehreren Vorträgen, mehrheitlich durch Referenten aus der Industrie, vorgestellt und diskutiert.
Die Studierenden erstellen eine Zusammenfassung der Vorträge und bereiten sich auf die Prüfung mit Hilfe dieser Aufzeichnungen und eigenen Recherchen vor.
LernzielStändige Weiterbildung zu aktuellen Themen der Fertigungstechnik. Wissens- und Erfahrungsaustausch mit der Industrie und anderen Hochschulen.
InhaltAusgewählte aktuelle Themen der Fertigungstechnik, d.h. ständig wechselnder Inhalt.
Skriptkein Skript
Voraussetzungen / Besonderes- Studierende müssen die Kurse Fertigungstechnik I, Produktionsmaschinen I und Umformtechnik III - Umformtechnische Verfahren besucht und abgeschlossen haben.

- Weiterbildungsveranstaltung mit Fachvorträgen und grosser Beteiligung aus der Industrie.
151-0851-00LRobot Dynamics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP2V + 1UM. Hutter, R. Siegwart, T. Stastny
KurzbeschreibungWe will provide an overview on how to kinematically and dynamically model typical robotic systems such as robot arms, legged robots, rotary wing systems, or fixed wing.
LernzielThe primary objective of this course is that the student deepens an applied understanding of how to model the most common robotic systems. The student receives a solid background in kinematics, dynamics, and rotations of multi-body systems. On the basis of state of the art applications, he/she will learn all necessary tools to work in the field of design or control of robotic systems.
InhaltThe course consists of three parts: First, we will refresh and deepen the student's knowledge in kinematics, dynamics, and rotations of multi-body systems. In this context, the learning material will build upon the courses for mechanics and dynamics available at ETH, with the particular focus on their application to robotic systems. The goal is to foster the conceptual understanding of similarities and differences among the various types of robots. In the second part, we will apply the learned material to classical robotic arms as well as legged systems and discuss kinematic constraints and interaction forces. In the third part, focus is put on modeling fixed wing aircraft, along with related design and control concepts. In this context, we also touch aerodynamics and flight mechanics to an extent typically required in robotics. The last part finally covers different helicopter types, with a focus on quadrotors and the coaxial configuration which we see today in many UAV applications. Case studies on all main topics provide the link to real applications and to the state of the art in robotics.
Voraussetzungen / BesonderesThe contents of the following ETH Bachelor lectures or equivalent are assumed to be known: Mechanics and Dynamics, Control, Basics in Fluid Dynamics.
151-0917-00LMass TransferW4 KP2V + 2UR. Büchel, S. E. Pratsinis
KurzbeschreibungDiese Vorlesung behandelt Grundlagen der Transportvorgänge, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Stofftransport liegt. Die physikalische Bedeutung der Grundgesetze des Stofftransports wird dargestellt und quantitativ beschrieben. Des weiteren wird die Anwendung dieser Prinzipien am Beispiel relevanter ingenieurtechnischer Problemstellungen aufgezeigt.
LernzielDiese Vorlesung behandelt Grundlagen der Transportvorgänge, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Stofftransport liegt. Die physikalische Bedeutung der Grundgesetze des Stofftransports wird dargestellt und quantitativ beschrieben. Des weiteren wird die Anwendung dieser Prinzipien am Beispiel relevanter ingenieurtechnischer Problemstellungen aufgezeigt.
InhaltFicksche Gesetze; Anwendungen und Bedeutung von Stofftransport; Vergleich von Fickschen Gesetzen mit Newtonschen und Fourierschen Gesetzen; Herleitung des zweiten Fickschen Gesetzes; Diffusion in verdünnten und konzentrierten Lösungen; Rotierende Scheibe; Dispersion; Diffusionskoeffizient, Gasviskosität und Leitfähigkeit (Pr und Sc); Brownsche Bewegung; Stokes-Einstein-Gleichung; Stofftransportkoeffizienten (Nu und Sh-Zahlen); Stoffaustausch über Grenzflächen; Reynolds- und Chilton-Colburn-Analogien für Impuls-, Wärme- und Stofftransport in turbulenten Strömungen; Film-, Penetrations- und Oberflächenerneuerungstheorien; Gleichzeitiger Transport von Stoff und Wärme oder Impuls (Grenzschichten); Homogene und heterogene, reversible und irreversible. Anwendungen Reaktionen; "Diffusionskontrollierte" Reaktionen; Stofftransport und heterogene Reaktion erster Ordnung.
LiteraturCussler, E.L.: "Diffusion", 2nd edition, Cambridge University Press, 1997.
Voraussetzungen / BesonderesEs werden 2 Tests zur Vertiefung des Lernstoffs angeboten. Die Teilnahme ist obligatorisch.
151-1116-00LEinführung in Flug- und FahrzeugaerodynamikW4 KP3GJ. Wildi
KurzbeschreibungFlugzeugaerodynamik: Atmosphäre; Aerodynamische Kräfte (Auftrieb: Profile, Flügel. Widerstand: Restwiderstand, induzierter Widerstand);Schub.
Fahrzeugaerodynamik: Grundlagen: Luft- und Massenkräfte, Widerstand , Auftrieb. Aerodynamik und Fahrleistungen. Personenwagen; Nutzfahrzeuge; Rennfahrzeuge.
LernzielEinführung in die Grundlagen und Zusammenhänge der Flugzeug- und Fahrzeugaerodynamik vermitteln.
Grundlegende Zusammenhänge der Entstehung aerodynamischer Kräfte (insbesondere Auftrieb, Widerstand) verstehen und diese für einfache Konfigurationen von Flugzeugen und Fahrzeugen berechnen können. Den Einfluss der Formgebung von Flugzeug- und Fahrzeugkomponenten auf die Grösse der aerodynamischen Kräfte erklären können. An Beispielen die wesentlichen Probleme und Resultate illustrieren.
Möglichkeiten und Grenzen experimenteller und theoretischer Verfahren zeigen.
InhaltFlugzeugaerodynamik: Atmosphäre; Aerodynamische Kräfte (Auftrieb: Profile, Flügel. Widerstand: Restwiderstand, induzierter Widerstand);Schub (Übersicht der Antriebssysteme, Aerodynamik des Propellers), Einführung in statische Längsstabilität.

Fahrzeugaerodynamik: Grundlagen: Luft- und Massenkräfte, Widerstand , Auftrieb. Aerodynamik und Fahrleistungen. Personenwagen; Nutzfahrzeuge; Rennfahrzeuge
Skript1.) Grundlagen der Flugtechnik
2.) Einführung in die Fahrzeugaerodynamik
LiteraturFlugtechnik:
- Anderson Jr, John D: Introduction to Flight, Mc Graw Hill, Ed 06, 2007; ISBN: 9780073529394
- Mc Cormick, B.W.: Aerodynamics, Aeronautics and Flight Mechanics, John Wiley and Sons, 1979
- Wilcox, David C, Basic Fluid Mechanics. DCW Industries, Inc., 1997
- Schlichting,H. und truckenbrodt, E: Aerodynamik des Flugzeuges (Bd I und II), Springer Verlag, 1960
- Abbott, I. and van Doenhoff, A.: Theory of Wing Sections, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1949
- Hoerner, S.F.: Fluid Dynamic Drag, Hoerner Fluid Dynamics, 1951/1965
- Hoerner, S.F.: Fluid Dynamic Lift, Hoerner Fluid Dynamics, 1975
- Perkins, C.D. and Hage, R.E.: Airplane Performance, Stability and Control, John Wiley ans Sons, 1949

Fahrzeugaerodynamik
- Hucho, Wolf-Heinrich: Aerodynamik des Automobils, VDI Verlag, 1994
- Gillespi, Thomas D: Fundamentals of Vehicle Dynamics, SAE, 1992
- Katz Joseph: New Directions in Race Car Aerodynamics, Robert Bentley Publishers, 1995
227-0225-00LLinear System TheoryW6 KP5GM. Kamgarpour
KurzbeschreibungThe class is intended to provide a comprehensive overview of the theory of linear dynamical systems, their use in control, filtering, and estimation and their applications to areas ranging from avionics to systems biology.
LernzielBy the end of the class students should be comfortable with the fundamental results in linear system theory and the mathematical tools used to derive them.
Inhalt- Rings, fields and linear spaces, normed linear spaces and inner product spaces.
- Ordinary differential equations, existence and uniqueness of solutions.
- Continuous and discrete time, time varying linear systems. Time domain solutions. Time invariant systems treated as a special case.
- Controllability and observability, canonical forms, Kalman decomposition. Time invariant systems treated as a special case.
- Stability and stabilization, observers, state and output feedback, separation principle.
- Realization theory.
SkriptF.M. Callier and C.A. Desoer, "Linear System Theory", Springer-Verlag, 1991.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Control Systems I (227-0103-00) or equivalent and sufficient mathematical maturity.
227-0447-00LImage Analysis and Computer Vision Information W6 KP3V + 1UL. Van Gool, O. Göksel, E. Konukoglu
KurzbeschreibungLight and perception. Digital image formation. Image enhancement and feature extraction. Unitary transformations. Color and texture. Image segmentation and deformable shape matching. Motion extraction and tracking. 3D data extraction. Invariant features. Specific object recognition and object class recognition.
LernzielOverview of the most important concepts of image formation, perception and analysis, and Computer Vision. Gaining own experience through practical computer and programming exercises.
InhaltThe first part of the course starts off from an overview of existing and emerging applications that need computer vision. It shows that the realm of image processing is no longer restricted to the factory floor, but is entering several fields of our daily life. First it is investigated how the parameters of the electromagnetic waves are related to our perception. Also the interaction of light with matter is considered. The most important hardware components of technical vision systems, such as cameras, optical devices and illumination sources are discussed. The course then turns to the steps that are necessary to arrive at the discrete images that serve as input to algorithms. The next part describes necessary preprocessing steps of image analysis, that enhance image quality and/or detect specific features. Linear and non-linear filters are introduced for that purpose. The course will continue by analyzing procedures allowing to extract additional types of basic information from multiple images, with motion and depth as two important examples. The estimation of image velocities (optical flow) will get due attention and methods for object tracking will be presented. Several techniques are discussed to extract three-dimensional information about objects and scenes. Finally, approaches for the recognition of specific objects as well as object classes will be discussed and analyzed.
SkriptCourse material Script, computer demonstrations, exercises and problem solutions
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites:
Basic concepts of mathematical analysis and linear algebra. The computer exercises are based on Linux and C.
The course language is English.
227-0517-00LElectrical Drive Systems IIW6 KP4GP. Steimer, G. Scheuer, C. A. Stulz
KurzbeschreibungIn "Antriebssysteme II" werden die Leistungshalbleiter repetiert. Der Aufbau von Umrichtern durch die Kombination von Schaltern/Zellen mit Topologien wird erläutert. Der 3-Punkt-Pulsumrichters mit seinen Schalt- und Transferfunktionen wird vertieft betrachtet. Weitere Schwerpunkte sind die Regelung der Synchronmaschine, von netzseitigen Stromrichtern und Probleme von umrichtergespeisten Maschinen
LernzielDie Studierenden erwerben ein vertieftes Verständnis in Bezug auf die Auslegung der Hauptkomponenten eines kompletten Antriebssystemes, der wesentlichen Interaktionen mit dem Netz bzw. der elektrischen Maschine sowie der dazugehörigen Regelung.
InhaltUmrichtertopologien (Schalter oder Zellen basiert), höherpulsige Diodengleichrichter; Systemaspekte Transformer und elektrische Maschine; 3-Punkt-Pulsumrichter und seine Schalt- und Transferfunktionen; Netzrückwirkungen; Modellierung und Regelung der Synchronmaschine (auch Permanentmagneterregte); Regelung des netzseitigen Stromrichters; Reflexionseffekte beim Einsatz von Leistungskabeln, Isolations- und Lagerbeanspruchung. Exkursion zu ABB Semiconductors.
SkriptWird zu Beginn der Vorlesung verkauft oder kann von Ilias geladen werden.
LiteraturVorlesungsskript; Fachliteratur wird im Skript erwähnt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Elektrische Antriebssysteme I (empfohlen), Grundlagen in Elektrotechnik, Leistungselektronik, Automatik und Mechatronik.
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