Einführung in Die Systemdynamik

ISBN-13: 9783519063063 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 172 str.

Paul Profos

Opis

in die Systemdynamik Von Dr.-Ing. Paul Profos Professor em. der Eidg. Technischen Hochschule Zurich Mit 81 Bildern und 18 Tafeln a3 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Prof. Dr.-Ing. Paul Profos Geboren 1913. Von 1937 bis 1958 Industriepraxis. 1943 Doktorat, 1946 Habilitation. Von 1958 bis 1978 Ordinarius flir Mess- und Regeltechnik an der Eidgenossischen Technischen Hoch schule Zurich. CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Profos, Paul: Einftihrung in die Systemdynamik / von Paul Profos. - Stuttgart: Teubner, 1982. (Teubner-Studienbucher: Maschinenbau, Elektrotechnik) ISBN 978-3-519-06306-3 ISBN 978-3-663-05851-9 (eBook) DOI 10.1007.978-3-663-05851-9 Das Werk ist urheberrechtlieh geschutzt. Die dadurch begrundeten Rechte, besonders die der Uber setzung, des Nachdrucks, der Bildentnahme, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechani schem oder ahnlichem Wege, der Speicherung und Auswertung in Datenverarbeitungsanlagen, blei ben, auch bei Verwertung von Teilen des Werkes, dem Verlag vorbehalten.' Bei gewerblichen Zwecken dienender Vervielf: iltigung ist an den Verlag gemass 54 UrhG eine Vergutung zu zahlen, deren Hohe mit dem Verlag zu vereinbaren is

Spis treści

1 Einführung, Fundamentalbegriffe, Fundamentalaufgaben.- 1.1 Einführung.- 1.2 Fundamentalbegriffe.- 1.3 Fundamentalaufgaben.- 2 Signale und deren mathematische Beschreibung — Signalmodelle.- 2.1 Allgemeine Eigenschaften von Signalen.- 2.2 Signalarten, Einteilung von Signalen.- 2.3 Mittel zur mathematischen Beschreibung determinierter Signale.- 2.3.1 Beschreibungsmittel im Zeitbereich.- 2.3.1.1 Analytische Beschreibung.- 2.3.1.2 Beschreibung durch Impulsreihen.- 2.3.2 Beschreibungsmittel im Frequenzbereich.- 2.3.2.1 Beschreibung harmonischer Signale.- 2.3.2.2 Beschreibung periodischer Signale durch Fourier-Reihen.- 2.3.2.3 Beschreibung von Signalen mit Hilfe der Fourier-Transformation.- 2.3.2.4 Beschreibung von Signalen mit Hilfe der Laplace-Transformation.- 2.4 Mittel zur mathematischen Beschreibung stochastischer Signale.- 2.4.1 Kenngrößen und Kennfunktionen im Amplitudenbereich.- 2.4.1.1 Kenngrößen im Amplitudenbereich.- 2.4.1.2 Kennfunktionen im Amplitudenbereich.- 2.4.2 Kennfunktionen im Zeitbereich.- 2.4.2.1 Autokorrelationsfunktion Autokovarianzfinctinn.- 2.4.2.2 Eigenschaften der Kennfunktionen, Beispiele.- 2.4.2.3 Praktische Berechnung der Kennfunktionen.- 2.4.3 Kennfunktionen im Frequenzbereich.- 2.4.3.1 Spektrale Leistungsdichte. 2.4.3.2 Eigenschaften der Leistungsdichtefunktion, Beispiele.- 2.4.3.3 Praktische Gewinnung von Leistungsspektren.- 2.5 Anwendung der Signalbeschreibungsmittel auf reale Signale.- 2.5.1 Reale Signale.- 2.5.2 Anwendung der Beschreibungsmittel.- 3 Dynamische Systeme und deren mathematische Beschreibung — Prozeßmodelle.- 3.1 Modellbegriff, Modellarten.- 3.1.1 Definition des Prozeßmodells.- 3.1.2 Einteilung von Prozeßmodellen.- 3.2 Anforderungen an Prozeßmodelle.- 3.2.1 Genauigkeit von Prozeßmodellen.- 3.2.2 Aufwand für Modellbildung und Modellanwendung.- 3.3 Mittel zur mathematischen Beschreibung von Systemen.- 3.3.1 Beschreibungsmittel im Zeitbereich.- 3.3.1.1 Differentialgleichungen.- 3.3.1.2 Antwortfunktionen.- 3.3.2 Beschreibungsmittel im Frequenzbereich.- 3.3.2.1 Frequenzgang.- 3.3.2.2 Übertragungsfunktion.- 3.3.2.3 Beschreibungsfunktion.- 3.4 Methoden der Modellbildung.- 3.4.1 Deduktive Modellbildung.- 3.4.2 Experimentelle Modellbildung, Systemidentifikation.- 3.4.3 Merkmale theoretischer bzw. empirischer Modelle.- 4 Lineare Systeme.- 4.1 Linearisierung.- 4.1.1 Methode der kleinen Schwankungen.- 4.1.2 Harmonische Linearisierung.- 4.2 Mathematische Beschreibung linearer Systeme.- 4.2.1 Beschreibung im Zeitbereich.- 4.2.1.1 Differentialgleichungen.- 4.2.1.2 Antwortfunktionen.- 4.2.2 Beschreibung im Frequenzbereich.- 4.2.2.1 Übertragungsfunktion, Frequenzgang.- 4.2.2.2 Pol-Nullstellen-Verteilung.- 4.2.3 Übergang von einer Beschreibungsform auf eine andere.- 4.3 Bestimmung des Übertragungsverhaltens eines Systems aus demjenigen seiner Komponenten.- 4.3.1 Elemente und Fundamentalschaltungen linearer Systeme.- 4.3.2 Berechnung des Übertragungsverhaltens der Fundamentalschaltungen aus demjenigen seiner Komponenten.- 4.3.2.1 Beschreibungsart: Differentialgleichungen.- 4.3.2.2 Beschreibungsart: Übertragungsfunktion bzw. Frequenzgang.- 4.3.2.3 Beschreibungsart: Antwortfunktionen.- 4.3.2.4 Beschreibungsart: Pol-Nullstellen-Verteilung.- 4.4 Allgemeine Eigenschaften linearer Systeme.- 4.4.1 Das Superpositionsprinzip.- 4.4.2 Das Frequenzerhaltungsprinzip.- 4.4.3 Struktureigenschaften, Strukturumwandlungsregeln.- 4.5 Dynamische Eigenschaften linearer Systeme.- 4.5.1 Beharrungseigenschaften.- 4.5.2 Eigenverhalten.- 4.5.3 Stabilität.- 4.5.4 Einschwingverhalten und stationäres erzwungenes Schwingen.- 4.5.5 Spektrale Eigenschaften.- 4.6 Typische lineare Systembausteine.- 4.6.1 Lineare Elementarbausteine.- 4.6.2 Typische lineare Systembausteine.- 4.6.2.1 Verzögerungsglied 1. Ordnung.- 4.6.2.2 Verzögerungsbild 2. Ordnung.- 4.6.2.3 Verzögerungsglieder höherer Ordnung.- 4.6.2.4 Totzeitglied.- 4.6.2.5 Vorhaltglieder.- 4.6.2.6 Allpaßglieder.- 4.7 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens linearer Systeme.- 4.7.1 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Parameteränderung.- 4.7.2 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Strukturänderung.- 4.7.3 Beeinflussung des Übertragungsverhaltens durch Strukturergänzung.- 5 Lösung der Fundamentalaufgaben.- 5.1 Systemanalyse.- 5.1.1 Aufgabenstellung, Vorbereitungen.- 5.1.2 Lösungsverfahren.- 5.1.2.1 Determinierte Signale.- 5.1.2.2 Stochastische Signale.- 5.2 Systemsynthese.- 5.2.1 Aufgabenstellung.- 5.2.2 Problemlösung, Vorbereitungen.- 5.2.2.1 Direkte Systemsynthese.- 5.2.2.2 Indirekte Systemsynthese.- 5.3 Systemidentifikation.- 5.3.1 Übersicht über die Methoden der Systemidentifikation.- 5.3.2 Allgemeines Vorgehen.- 5.3.3 Wahl des Testsignals.- 5.3.4 Auswertung.- 5.3.4.1 Direkte Verfahren der Systemidentifikation.- 5.3.4.2 Adaptive Verfahren der Systemidentifikation.- 6 Anhang.- 6.1 Operationsregeln und kleines Lexikon der Fourier-Transformation.- 6.2 Operationsregeln und kleines Lexikon der Laplace-Transformation.

O autorze

Prof. Dr. Paul Profos, Zürich