Skip to main content
Skip header

Nonlinear Control

* Exchange students do not have to consider this information when selecting suitable courses for an exchange stay.

Course Unit Code352-0553/01
Number of ECTS Credits Allocated5 ECTS credits
Type of Course Unit *Compulsory
Level of Course Unit *Second Cycle
Year of Study *First Year
Semester when the Course Unit is deliveredSummer Semester
Mode of DeliveryFace-to-face
Language of InstructionCzech
Prerequisites and Co-Requisites
PrerequisitiesCourse Unit CodeCourse Unit Title
352-0516Automatic Control Theory
Name of Lecturer(s)Personal IDName
WAG52doc. Ing. Renata Wagnerová, Ph.D.
Summary
The subject “Nonlinear Control” belongs among theoretical subjects which form the graduate profile of the student in master study program in the field of automatic control. Its objective is acquainting students with the advanced control methods of nonlinear control.
Learning Outcomes of the Course Unit
The main objective of the subject “Nonlinear Control” is acquainting students with the basic and the advanced methods which are used in the theory of the nonlinear automatic control. These methods are e.g.: the describing function method and its use for the plant identification,
the Popov and circle stability criterion, stability checking by the first and second Lyapunov method. Furthermore the fuzzy control and the method of aggregation of the state variables. are considered. Attention is devoted to extremal control systems too.
Course Contents
1. Mathematical models of nonlinear dynamical systems. Basic interconnections of nonlinear static systems.
2. State and phase space method. Stability in Lyapunov sense. Basic types of singular points and limit cycles.
3. Popov and circle stability criterion.
4. Linearization, the first Lyapunov method.
5. The second Lyapunov method.
6. Describing function method.
7. Relay method – use for identification.
8. Two- and thre-position control.
9. SISO extremal control systems.
10. Essential of theory of fuzzy sets and logic.
11. Linguistic and fuzzy control algorithms.
12. Fuzzification, inference mechanism and defuzzification.
13. Method of aggregation of state variables.
14. Robust control methods.
Recommended or Required Reading
Required Reading:
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2019. Nelineární systémy [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava [cit. 2020-04-20]. ISBN 978-80-248-4302-5. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/NelSys/NelSys.pdf.
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2020. Nelineární systémy. Fuzzy řízení [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava. ISBN 978-80-248-4414-5. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/NelSysFuzzy/Viteckova-Vitecek-Nelinearni-systemy-Fuzzy-rizeni.pdf.
JURA, Pavel, 2003. Základy fuzzy logiky pro řízení a modelování. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Nakladatelství VUTIUM. ISBN 80-214-2261-0.
ZÍTEK, Pavel a Antonín VÍTEČEK, 1999. Návrh řízení podsystémů se zpožděními a nelinearitami. Praha: Vydavatelství ČVUT. ISBN 80-010-1939-X.
KHALIL, Hassan K. Nonlinear systems. 3rd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, c2002. ISBN 0-13-067389-7.
SASTRY, Shankar. Nonlinear systems: analysis, stability, and control. New York: Springer, c1999. Interdisciplinary applied mathematics. Systems and control, v. 10. ISBN 0-387-98513-1.
ARIMOTO, Suguru. Control theory of non-linear mechanical systems: a passivity-based and circuit-theoretic approach. Oxford: Clarendon Press, 1996. Oxford engineering science series, 49. ISBN 0-19-856291-8.
VEČEŘA, Leo a Renata WAGNEROVÁ, 2005. Návrh robustních algoritmů řízení technologických procesů. Elektronické učební texty [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava [cit. 2020-04-20]. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/Agregace/index.html
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2019. Nelineární systémy [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava [cit. 2020-04-20]. ISBN 978-80-248-4302-5. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/NelSys/NelSys.pdf.
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2020. Nelineární systémy. Fuzzy řízení [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava. ISBN 978-80-248-4414-5. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/NelSysFuzzy/Viteckova-Vitecek-Nelinearni-systemy-Fuzzy-rizeni.pdf.
JURA, Pavel, 2003. Základy fuzzy logiky pro řízení a modelování. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Nakladatelství VUTIUM. ISBN 80-214-2261-0.
ZÍTEK, Pavel a Antonín VÍTEČEK, 1999. Návrh řízení podsystémů se zpožděními a nelinearitami. Praha: Vydavatelství ČVUT. ISBN 80-010-1939-X.
KHALIL, Hassan K. Nonlinear systems. 3rd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, c2002. ISBN 0-13-067389-7.
SASTRY, Shankar. Nonlinear systems: analysis, stability, and control. New York: Springer, c1999. Interdisciplinary applied mathematics. Systems and control, v. 10. ISBN 0-387-98513-1.
ARIMOTO, Suguru. Control theory of non-linear mechanical systems: a passivity-based and circuit-theoretic approach. Oxford: Clarendon Press, 1996. Oxford engineering science series, 49. ISBN 0-19-856291-8.
VEČEŘA, Leo a Renata WAGNEROVÁ, 2005. Návrh robustních algoritmů řízení technologických procesů. Elektronické učební texty [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava [cit. 2020-04-20]. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/Agregace/index.html
Recommended Reading:
FRANKLIN, Gene F., J. David POWELL a Abbas EMAMI-NAEINI. Feedback control of dynamic systems. 6th ed., international ed. Upper Saddle River: Pearson, c2010. ISBN 978-0-13-500150-9.
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2011. Vybrané metody seřizování regulátorů [online]. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita [cit. 2018-01-04]. ISBN 978-80-248-2503-8. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/ZRMS/vybrane-metody-serizovani-regulatoru.pdf
FRANKLIN, Gene F., J. David POWELL a Abbas EMAMI-NAEINI. Feedback control of dynamic systems. 6th ed., international ed. Upper Saddle River: Pearson, c2010. ISBN 978-0-13-500150-9.
VÍTEČKOVÁ, Miluše a Antonín VÍTEČEK, 2011. Vybrané metody seřizování regulátorů [online]. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita [cit. 2018-01-04]. ISBN 978-80-248-2503-8. Dostupné z: http://books.fs.vsb.cz/ZRMS/vybrane-metody-serizovani-regulatoru.pdf
Planned learning activities and teaching methods
Lectures, Tutorials
Assesment methods and criteria
Task TitleTask TypeMaximum Number of Points
(Act. for Subtasks)
Minimum Number of Points for Task Passing
Exercises evaluation and ExaminationCredit and Examination100 (100)51
        Exercises evaluationCredit35 20
        ExaminationExamination65 (65)26
                písemná částWritten test45 20
                ústní částOral examination20 6