Overview

Gegenstand des Buches ist die Bestimmung der bestmöglichen erreichbaren Regelgüte in linearen zeitinvarianten Regelkreisen. Hierbei werden keine Einschränkungen bezüglich der Struktur der Regelstrecke oder der Regler gemacht. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist eine praxisnahe Spezifikation des gewünschten Regelkreisverhaltens, die Stabilität, gutes Folgeverhalten und Robustheit sicherstellt, in Form von Schranken für bestimmte Frequenzgänge des geschlossenen Regelkreises. Es wird dann schrittweise die mathematische Theorie entwickelt, mit der sich die Einhaltbarkeit solcher Spezifikationen für ein gegebenes Streckenmodell überprüfen und die optimale Regelgüte ermitteln läßt. Dies geschieht zunächst ausführlich für zeitkontinuierliche Eingrößenregelkreise. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zur numerischen Auswertung der resultierenden Bedingungen wurden erstmals für die wichtigsten Streckentypen Diagramme berechnet, die exakt die notwendigen Kompromisse bei der Regelkreisspezifikation angeben. Unter Benutzung der w-Transformation werden die Ergebnisse auf zeitdiskrete Regelungen übertragen. Eine knappe Darstellung der Verallgemeinerung der Methodik auf Mehrgrößenregelungen bildet den Abschluß des Buches. Da die erforderliche Robustheit des Regelkreises Bestandteil der Spezifikation ist, liefert die dargestellte Theorie auch eine Aussage darüber, ob für ein konkretes Problem festeingestellte lineare Regler ausreichend sind, oder ob zu komplexeren Regelungen (nicht-linear, schaltend, adaptiv) übergegangen werden muß, um die geforderte Regelgüte zu erreichen.

Full Product Details

Author:   Sebastian Engell
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Volume:   18
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 1.70cm , Length: 24.40cm
Weight:   0.562kg
ISBN:  

9783540191209

ISBN 10:   3540191208
Pages:   307
Publication Date:   25 August 1988
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Einleitung.- 2 Grundlagen fur die Behandlung linearer zeitin-varianter Regelkreise im Frequenzbereich.- 2.1 Ein-/Ausgangsverhalten linearer Eingroessensysteme.- 2.2 Etwas Funktionentheorie.- 2.3 Stabilitat linearer Eingroessensysteme.- 2.4 Stabilitatsbedingungen fur lineare Eingroessenregelkreise.- 3 Zur Spezifikation zeitkontinuierlicher Eingroessen-regelkreise.- 3.1 Allgemeine UEberlegungen.- 3.2 Stabilitat.- 3.3 Folgeverhalten.- 3.4 Robustheit.- 3.5 Zusammenfassung.- 4 Grundlegende Beschrankungen des erreichbaren Stoerfrequenzgangs.- 4.1 Problemstellung.- 4.2 Faktorisierung von UEbertragungsfunktionen.- 4.3 Die Ungleichung von Zames und Francis.- 4.4 Quantitative Auswertung der Ungleichung von Zames und Francis.- 4.5 Zum |H?-Optimierungsproblem fur S(s).- 4.6 Berucksichtigung von Nullstellen im Unendlichen.- 4.7 Allgemeine Form des Theorems von Bode.- 4.8 Zusammenfassung.- 5 Weitere qrundlegende Beschrankungen der erreichbaren Reqelgute.- 5.1 Beschrankungen fur |T(j?)|.- 5.2 Erste Uberlegungen zur Spezifikation von |S(j?)| und |T(j?)| in komplementaren Frequenzbereichen.- 5.3 Beschrankungen fur |R(j?)|.- 5.4 Auswirkungen einer Totzeit auf die erreichbare Regelgute.- 5.5 Zusammenfassung.- 6 Genauere Bestimmung der erreichbaren Regelqute fur zeitkontinuierliche Eingroessensysteme mit Hilfe der Interpolationstheorie.- 6.1 Motivation.- 6.2 Das Picksche Interpolationsproblem und seine Loesung.- 6.3 Grenzen fur |S(j?)|.- 6.4 Grenzen fur |T(j?)| und |R(j?)|.- 6.5 Grenzen fur die Spezifikation von |S(j?)| und |T(j?)| in komplementaren Frequenzbereichen - allgemeines Ergebnis -.- 6.6 Zusammenfassung.- 7 Anwendunq von Tiefpassfiltern mit Tschebycheff-Charak-teristik zur Bestimmung der erreichbaren Regelgute.- 7.1 Approximation von c(?) mit Hilfe von Cauerpara-meter-Filterfunktionen.- 7.2 Bestimmung der erreichbaren Regelgute fur die wichtigsten Streckentypen.- 7.3 UEberlegungen zur mit Kompensationsgliedern endlicher Ordnung erreichbaren Regelgute.- 7.4 Eine spezielle Loesung niedriger Ordnung.- 7.5 Zusammenfassung.- 8 Grenzen der erreichbaren Regelgute in zeitdiskreten und Abtastregelkreisen.- 8.1 Zur Spezifikation zeitdiskreter Eingroessenregel-kreise.- 8.2 UEbertragung der bisherigen Ergebnisse zu den Grenzen der Regelgute auf zeitdiskrete Regel- kreise.- 8.3 Exakte Berucksichtigung von beliebigen Verzoege-rungen.- 8.4 Anwendung eines Ergebnisses von Nehari auf die uberprufung der Einhaltbarkeit komplementarer Spezifikationen.- 8.5 Abtastregelkreise.- 8.6 Zusammenfassung.- 9 Zur ubertragung der Ergebnisse auf Mehrgroessensysteme.- 9.1 Struktur und Spezifikation von Mehrgroessen-regelkreisen.- 9.2 Bestimmung von Grenzen der erreichbaren Regelgute.- 9.3 Zur Synthese von Mehrgroessenregelungen.- 10 Abschliessende Bemerkungen.- Anhang A: Beweise.- Anhang B: Die wichtigsten Aussagen dieser Arbeit und ihre Bedeutung fur die regelungstechnische Praxis.- Stichwortverzeichnis.

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