Das Forschungsfeld Nichtlineare Systeme beschäftigt sich mit der Methodenentwicklung und der praktischen Umsetzung von Beobachter- und Regelungsstrategien für Systeme mit maßgeblich nichtlinearem Verhalten. Wesentliche Grundlage für den dabei verwendeten modellbasierten Ansatz sind mathematische Modelle. Diese werden, soweit dies möglich ist, auf Basis der Grundgesetze der Physik unter Verwendung der Konstruktionsparameter des Systems entworfen. Dies ermöglicht die einfache Parametrierung des Modells, die Analyse des Einflusses der Systemparameter auf die Eigenschaften des geschlossenen Regelkreises sowie einen mechatronischen Entwurf des Gesamtsystems. Die Auswahl einer geeigneten Regelungs- bzw. Beobachterstrategie basiert dabei wesentlich auf den Eigenschaften des mathematischen Modells und deckt daher einen weiten Bereich von nichtlinearen Entwurfsverfahren ab. Wie in den anderen Forschungsfelder liegt auch hier ein Fokus auf der praktischen Umsetzung der Methoden in realen (industriellen) Aufgabenstellungen. Deswegen werden auch Fragen der möglichst effizienten, echtzeitfähigen Umsetzung in Echtzeithardware (DSP, FPGA) behandelt.