Entwurf Robuster Regelungen

ISBN-13: 9783519061731 / Niemiecki / Miękka / 1996 / 230 str.

Kai Muller

Opis

In Abstanden von etwa 20 Jahren konnten in der Regelungstechnik grundsatzliche Neuerungen beobachtet werden. Nachdem in den 40er Jahren eine systematische Behandlung von Regelkreisen im Frequenzbereich entwickelt wurde (Bode, Nyquist, Ziegler und Nichols, Wiener), verlagerte sich um 1960 das Interesse der Theoretiker auf den Zeitbereich, den Zustandsraum und optimale Regelung (Luenberger, Kaiman). Die Verfahren basieren auf Prozessmodellen, und es stellte sich heraus, dass haufig in der praktischen Anwendung Probleme aufgrund von Modell- oder Parameterunsicherheiten auftreten. Dies motivierte die Entwicklung der robusten Regelungen in den 80er Jahren, die explizit bei Anwesenheit von Unsicherheiten Stabilitat bzw. die Einhaltung bestimmter Qualitatsmerkmale gewahrleisten ( 16], 17], 68]) und somit grosse praktische Relevanz aufweisen. In diesem Buch sollen Theorie und Einsatz der in den 80er Jahren entwickelten Norm-optimalen Regelungen vermittelt werden. Selbstverstandlich handelt es sich hierbei nur um eine Facette der zahlreichen neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der Entwurfs-und Analyseverfahren. Insbesondere die H -optimalen Regler und 00 die J.L-Synthese haben jedoch in den letzten 10 Jahren entscheidend dazu beigetragen, dass sich das Bild der "modernen" Regelungstechnik merklich gewandelt hat. Obwohl die Norm-optimalen Regelungen einen neuen Ansatz darstellen, so ist doch die Entwicklung ohne die Ergebnisse fruherer Verfahren undenkbar. Aus didakti schen Grunden werden deshalb den robusten Regelungen Verfahren wie Polvorgabe, quadratisch optimale Regelung oder LQG vorangestellt. In Kapitel 7 schliesst sich eine Einfuhrung in Normen fur Signale und Systeme an."

Recenzje

"... ist das Buch eine sehr nützliche Zusammenstellung praxisorientierter Entwurfsverfahren und ist als Bereicherung der deutschsprachigen Fachliteratur für Studierende und in der Praxis stehende Ingenieure anzusprechen." A. Weinmann.
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik

Spis treści

Regelungstechnische Grundlagen - Übertragungsfunktion und Zustandsdarstellung - Zustandsregelung - Beobachter - Optimale Zustandsregelung - Kalman-Filter und LQG - Normen für Signale und Systeme - Koprime Faktorisierung - Modellabgleich - Minimierung der 2-Norm - Normen zur Minimierung von Übertragungsfunktionen des geschlossenen Kreises - Reglerentwurf für Prozesse mit unsicheren Parametern und unstrukturierten Modellunsicherheiten

O autorze

Akad. Rat Dr.-Ing. Kai Müller, Institut für Regelungstechnik, TU Braunschweig

Blurb

In den letzten 20 Jahren haben umwälzende Entwicklungen auf dem Gebiet der robusten Regelungen stattgefunden, die einen systematischen und geradlinigen Reglerentwurf ermöglichen. Nachdem inzwischen numerisch zuverlässige Algorithmen zur Berechnung robuster Regler zur Verfügung stehen, lassen sich diese bedeutsamen Verfahren leicht auf praktische Probleme anwenden. Das Buch vermittelt sowohl Theorie als auch die praktische Anwendung moderner Entwurfsverfahren anhand von vollständig durchgerechneten Beispielen. Den robusten Regelungen werden aus didaktischen Gründen Beschreibungen von Standardverfahren wie Polvorgabe, Beobachter/Kalman-Filter, Riccati-Regler/LQG sowie ein Abschnitt über Normen von Signalen und Systemen vorangestellt. Es wird aufgezeigt, wie sich für Ein- und Mehrgrößenstrecken mit unstrukturierten Unsicherheiten oder Parameter-Unsicherheiten optimale Regler berechnen lassen, die robuste Stabilität oder eine robuste Regelgüte gewährleisten. Obwohl der Schwerpunkt des Buches auf dem Entwurf robuster Regelungen liegt, lassen sich auch "klassische" Regelkreise in Bezug auf Robustheit analysieren.