Robuste parameteradaptive Regelungen:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer-Verlag
1988
|
| Series: | Fachberichte Messen, Steuern, Regeln
19 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS DER WICHTIGSTEN FORMELZEICHEN XI
EINLEITUNG 1
I ELEMENTE PARAMETERADAPTIVER REGELUNGEN 5
1 GRUNDLAGEN 6
1.1 KLASSIFIKATION ADAPTIVER REGELUNGEN 7
1.2 FUNKTIONSWEISE PARAMETERADAPTIVER REGELUNGEN 11
1.3 ZUM BEGRIFF DER ROBUSTHEIT 14
2 PARAMETERSCHATZVERFAHREN 17
2.1 DISKRETES PROZESSMODELL 19
2.2 PARAMETERSCHAETZUNG ALS GLEICHUNGSPROBLEM 24
2.2.1 LOESUNG UEBERBESTIMMTER GLEICHUNGSSYSTEME 24
2.2.2 MESSDATENREKURSIVES WURZELVERFAHREN DER
INFORMATIONSFORM 29
2.3 PARAMETERSCHAETZUNG ALS FI1TERPROBLEM 31
2.3.1 PARAMETERREKURSIVE WURZELVERFAHREN DER
KOVARIANZFORM 33
2.3.2 U-D-FAKTORISIERUNG 36
2.4 VERGLEICH DER NUMERISCHEN EIGENSCHAFTEN 38
2.5 KALMAN-FILTER-ANWENDUNGEN 42
3 DIGITALE REGELALGORITHMEN 44
3.1 KOMPENSATIONSREGLER 45
3.1.1 DEADBEAT-REGLER 45
3.1.2 ROBUSTHEIT VON DEADBEAT-REGLERN 47
3.1.3 MINIMAL-VARIANZ-REGLER 50
3.1.4 ROBUSTHEIT VON MINIMAL-VARIANZ-REGLERN 53
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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VII
3.2 ZUSTANDSREGLER 56
3.3 PID-REGLER 63
3.3.1 GRUNDLAGEN 63
3.3.2 ENTWURFSMETHODEN 66
3.3.3 EINSTELLUNG UEBER DIE CHARAKTERISTISCHE
GLEICHUNG UND DAS OBERGANGSVERHALTEN 70
3.3.4 ROBUSTHEIT VON PID-REGLERN 78
3.4 VERGLEICH DER ROBUSTHEIT DIGITALER
EIN/AUSGANGSREGLER 82
II ROBUSTHEITSANALYSE DISKRETER QUADRATISCH OPTIMALER
ZUSTANDSRUCKFUHRUNGEN 85
4 ROBUSTHEIT DISKRETER ZUSTANDSREGELUNGEN 86
4.1 KONTINUIERLICHE ZUSTANDSREGELUNG 86
4.2 STABILITAETSRESERVEN DISKRETER ZUSTANDSREGELUNGEN 90
4.3 OPTIMALITAETSBEREICH DISKRETER ZUSTANDSREGELUNGEN 98
4.3.1 VERAENDERLICHE REGLERVERSTAERKUNG 99
4.3.2 VERAENDERLICHE SYSTEMVERSTAERKUNG 102
4.4 EIGENWERTVERHALTEN DES ZUSTANDSREGLERS 106
4.5 ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN STABILITAETS- UND
OPTIMALITAETSSCHRANKEN; GRENZWERTE 109
5 ROBUSTHEIT DISKRETER ZUSTANDSBEOBACHTER 113
5.1 DUALITAET VON REGELUNG UND BEOBACHTUNG 113
5.2 STABILITAETSRESERVEN DISKRETER ZUSTANDSBEOBACHTER 114
5.3 OPTIMALITAETSBEREICH DISKRETER ZUSTANDSBEOBACHTER 120
5.4 EIGENWERTVERHALTEN DES BEOBACHTERS 121
5.5 ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN STABILITAETS- UND
OPTIMALITAETSSCHRANKEN; GRENZWERTE 123
5.6 KALMAN-FILTER 124
VIII
6 ROBUSTHEIT DISKRETER LS-PARAMETERSCHATZER 128
6.1 PARAMETERZUSTANDSMODELL 128
6.2 STABILITAETSRESERVEN DISKRETER LS-PARAMETERSCHAETZER 132
6.3 OPTIMALITAETSBEREICH DISKRETER LS-PARAMETERSCHAETZER 134
6.4 EIGENWERTVERHALTEN DES LS-PARAMETERSCHAETZERS 136
6.5 KONVERGENZVERHALTEN DER ROBUSTHEITSMASSE 141
III ROBUSTE PARAMETERADAPTIVE SYSTEME
EUR ANWENDUNGSNAME BEDINGUNGEN 149
7 ROBUSTHEIT ADAPTIVER SYSTEME 151
7.1 STABILITAET UND KONVERGENZ 151
7.1.1 GLOBALE ASYMPTOTISCHE STABILITAET DER
LS-PARAMETERSCHAETZUNG (LJAPUNOV-ANALYSE) 151
7.1.2 STABILITAET DES PARAMETERADAPTIVEN REGELKREISES 154
7.2 SEKTORSTABI1ITAETSUEBERLEGUNGEN 156
7.2.1 ZUSAMMENSCHALTUNG VON ZUSTANDSREGLER UND
BEOBACHTER 156
7.2.2 PARAMETERZUSTANDSMODELL IM ADAPTIVEN KREIS 158
7.3 ADAPTION UND ROBUSTHEIT 162
7.3.1 ROBUSTHEIT BEI MRAC-SYSTEMEN 162
7.3.2 ROBUSTHEIT BEI PAC-SYSTEMEN 165
8 ADAPTIVE REGELUNG ZEITVARIANTER SYSTEME 172
8.1 PROBLEMATIK 172
8.2 VERAENDERUNG VON VERGESSENSFAKTOR UND KOVARIANZMATRIX 173
8.3 IDENTIFIKATION MIT VORGEBBARER ROBUSTHEIT 187
8.4 BERUECKSICHTIGUNG VON A-PRIORI-KENNTNISSEN 194
8.4.1 SCHAETZUNG VON TEILPARAMETERSAETZEN 194
8.4.2 MODELLIERUNG DER ZEITVARIANZ IM
PARAMETERZUSTANDSMODELL 197
8.5 BEWERTUNG DER VERFAHREN 200
IX
9
UBERUACHUNGSSYSTEHE 202
9.1 ANFORDERUNGEN 202
9.2 WAHL UND BESTIMMUNG DER STRUKTURPARAMETER 206
9.2.1 ABTASTZEIT 206
9.2.2 TOTZEIT 211
9.2.3 ORDNUNG 217
9.2.4 ZUSAMMENHAENGE 223
9.3 FUEHRUNG DER ADAPTION UEBER DAS EIGENVERHALTEN DER
FARAMETERSCHAETZUNG 225
9.3.1 PRINZIPIELLE VORGEHENSWEISE 225
9.3.2 TRENNUNG VON VERSTAERKUNGS- UND
GLEICHWERTAENDERUNGEN 226
9.4 WEITERE OBERWACHUNGSMASSNAHMEN 233
9.4.1 IMPULSDETEKTION 233
9.4.2 STABILITAETSANALYSE UEBER DIE REGELKREISSIGNALE 235
9.4.3 BEGLEITENDE GUETESIMULATION 239
9.4.4 FILTERUNG DER PARAMETERSCHAETZWERTE 243
9.5 OBERWACHUNGS-ZUSTANDSDIAGRAMM 244
10
PARAMETERADAPTIVE REGELUNG SPEZIELLER PROZESSE 252
10.1 INTEGRIERENDE PROZESSE 252
10.2 INSTABILE PROZESSE 257
10.3 NICHTLINEARE PROZESSE MIT HYSTERESE 258
10.3.1 MODELLBILDUNG EINFACHER MECHANISCHER SYSTEME 259
10.3.1.1 SYSTEME MIT REIBUNG 259
10.3.1.2 SYSTEME MIT LOSE 261
11.3.1.3 VEREINHEITLICHTE DARSTELLUNG 263
10.3.2 EXPLIZITE IDENTIFIKATION DER HYSTERESEBREITE 263
10.3.3 ADAPTIVE KOMPENSATION DER HYSTERESE 267
X
11 PILOTSTUDIE THERMISCHER PROZESS 272
11.1 REGIELUNGSTECHNISCHES MODELL DES PILOTPROZESSES 272
11.1.1 OBERTRAGUNGSVERHALTEN DES WAERMEAUSTAUSCHERS 274
11.1.2 OBERTRAGUNGSVERHALTEN DES RUECKKUEHLERS 276
11.2 PARAMETERADAPTIVE REGELUNG DES PILOTPROZESSES 278
11.2.1 REGELUNG DER STRECKE WAERMEAUSTAUSCHER (WAT) 278
11.2.2 REGELUNG DER STRECKE RUECKKUEHLER 293
12 ZUSAMMENFASSUNG 298
LITERATURVERZEICHNIS 302
ANHANG
314
A: HERLEITUNGEN UND BEWEISE
AL: POTTER-KOVARIANZFILTER 315
A2: UD-FAKTORISIERUNG 317
A3: ROBUSTHEITSBEREICHE VON DEADBEAT-REGLERN 319
A4: POSITIVITAET VON 321
A5: EIGENWERTBERECHNUNG DES LS-PARAMETERSCHAETZERS 322
A6: LJAPUNOV-STABILITAET DES LS-PARAMETERSCHAETZERS 323
B: TESTPROZESSE 325
C: INSTRUMENTIERUNG DER PILOTANLAGE 330
D: PROGRAMMSYSTEM DIPAC 331
E: PROGRAMMSYSTEM MARIANNE 334
SACHVERZEICHNIS
335 |
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