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Erstausbildungsnetzwerk im Bereich der Steuerungstheorie

Die optimale Steuerung ist ein mathematisches Werkzeug, das auf vielen Gebieten wie angewendet werden kann, etwa in der Avionik zur Optimierung von Raketenflugbahnen, in der Automobilindustrie zur Minimierung von Kollisionsfolgen und in der Telekommunikation zur Berechnung der optimalen Position eines Satelliten. Eine EU-Initiative bot jungen Mathematikern und Ingenieuren theoretische und praktische Schulungen in diesem Bereich an.
Erstausbildungsnetzwerk im Bereich der Steuerungstheorie
Mit Mitteln aus dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) der EU wollte SADCO (Sensitivity analysis for deterministic controller design) junge Forscher und zukünftige wissenschaftliche Leiter mit Fähigkeiten und Know-how in der Steuerungstheorie ausstatten.

In einem Erstausbildungsnetzwerk (ITN) schulte das Projekt Nachwuchsforscher zu einer Reihe von Themen wie etwa die Empfindlichkeit von optimalen Strategien auf Veränderungen bei den Problemspezifikationen sowie das Design von deterministischen Controllern. Das ITN erstellte individuelle Trainingsprogramme für jeden einzelnen Forscher, um deren Fähigkeiten und Interessen optimal zu nutzen und die Ressourcen der Partnereinrichtung vollständig zu erschließen.

Darüber hinaus strebte SADCO dem theoretischen Fundament zugrunde liegen, das Feld zu tragen und den Wissenstransfer in die Industrie zu fördern. Die Forscher untersuchten Themen wie Optimalitätsbedingungen und Sensitivitätsanalyse, der Hamilton-Jacobi-Ansatz, Stabilisierungsmethoden für nichtlineare Systeme, gestörte Systeme sowie Differential-Spiele.

Die dank SADCO entwickelten Werkzeuge können wirtschaftliche und ökologische Vorteile für Europa bringen und die durchgeführten Forschungen sollten zu innovativen Lösungen in wichtigen technologischen Bereichen beitragen. In der Luft- und Raumfahrt wurde der WORHP-Solver für schlankes, groß angelegtes nicht-lineares Programmieren als Standard-Solver für Aktivitäten der europäischen Weltraumorganisation (ESA) in zukünftigen Projekten ausgewählt. Ein wichtiger Akteur in der Automobilindustrie will die neu entwickelten Methoden als Verifikationstool für seine Kollisionsvermeidungsalgorithmen verwenden.

Ein weiterer Teil der Projektarbeit hatte einen großen Einfluss in Bereichen jenseits des Projektumfangs. Diese betrafen körperliche Übungen (personalisierte Trainingsprogramme in Abhängigkeit des körperlichen Zustands jedes Einzelnen) sowie makroökonomische Modelle (nicht-lineare modellprädiktive Regelung).

Im Rahmen des Projekts wurde zwischen Mitgliedern des Netzwerks durch die Organisation von gemeinsamen Aktivitäten und die Produktion von gemeinsamen Publikationen eine echte kollaborative Dynamik geschaffen.

In den vier Jahren der Projektlaufzeit wurden zahlreiche Ausbildungs- und Forschungsveranstaltungen wie Workshops, Sommerschulen, Forschungsreviews, Promotionstage und Konferenzen organisiert. Das Programm umfasste auch einige ergänzende Schulungsaktivitäten auf Netzwerkebene, die den Forschern eine Reihe von Fähigkeiten und Werkzeugen für ihre berufliche Zukunft mitgeben sollten.

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Schlüsselwörter

Steuerungstheorie, optimale Steuerung, Luftfahrt, Automobilbranche, SADCO, deterministischer Controller
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