Kai Müller: Entwurf robuster Regelungen

Cover: 9783519061731 | Entwurf robuster Regelungen | Kai Müller | Taschenbuch | Paperback | X

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Beschreibung

In Abständen von etwa 20 Jahren konnten in der Regelungstechnik grundsätzliche 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 häufig 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 Stabilität bzw. die Einhaltung bestimmter Qualitätsmerkmale gewährleisten ([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. Selbstverständlich 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 früherer Verfahren undenkbar. Aus didakti schen Gründen werden deshalb den robusten Regelungen Verfahren wie Polvorgabe, quadratisch optimale Regelung oder LQG vorangestellt. In Kapitel 7 schließt sich eine Einführung in Normen für Signale und Systeme an.

Über den Autor

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

Zusammenfassung

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.

Inhaltsverzeichnis

1 Regelungstechnische Grundlagen.- 2 Übertragungsfunktion und Zustandsdarstellung.- 3 Zustandsregelung.- 4 Beobachter.- 5 Optimale Zustandsregelung.- 6 Kalman-Filter und LOG.- 7 Normen für Signale und Systeme.- 8 Koprime Faktorisierung.- 9 Modellabgleich.- 10 Minimierung der 2-Norm.- 11 Minimierung der ?-Norm.- 12 Berechnung 2- und ?-Norm-optimaler Regler im Zustandsraum (H2-/H?-optimale Regler).- 13 Reglerentwurf für Prozesse mit unsicheren Parametern und unstrukturierten Modellunsicherheiten.- Mathematischer Anhang.- A Matrizenrechnung.- A.1 Rechenregeln für Transposition und Inversion.- A.1 Rechenregeln für Determinanten.- A.2 Matrix-Analysis.- B Rechenregeln für Zustandsdarstellungen.- B.1 Basistransformation der Zustandsgrößen.- B.2 Inversion.- B.3 Konjugiert komplexe Transposition.- B.4 Parallelschaltung.- B.5 Addition.- B.6 Multiplikation.- B.7 Rückkopplung I (Dl = [0]).- B.8 Rückkopplung II (Dl = [0]).

Erscheinungsjahr:	1996
Fachbereich:	Nachrichtentechnik
Genre:	Technik
Rubrik:	Naturwissenschaften & Technik
Medium:	Taschenbuch
Inhalt:	x 230 S. 23 s/w Illustr. 230 S. 23 Abb.
ISBN-13:	9783519061731
ISBN-10:	3519061732
Sprache:	Deutsch
Ausstattung / Beilage:	Paperback
Einband:	Kartoniert / Broschiert
Autor:	Müller, Kai
Hersteller:	Vieweg & Teubner Vieweg+Teubner Verlag
Maße:	244 x 170 x 14 mm
Von/Mit:	Kai Müller
Erscheinungsdatum:	01.01.1996
Gewicht:	0,429 kg

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