Regelungstechnik: 1 Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen : mit ... 67 Beispielen, 166 Übungsaufgaben sowie einer Einführung in das Programmsystem MATLAB
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
Springer
2007
|
| Edition: | 6., neu bearb. Aufl. |
| Series: | Springer-Lehrbuch
|
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXV, 679 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3540707905 9783540707905 |
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JAN LUNZE REGELUNGSTECHNIKI SYSTEMTHEORETISCHE GRUNDLAGEN, ANALYSE UND
ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELUNGEN 6., NEU BEARBEITETE AUFLAGE MIT 390
ABBILDUNGEN, 67 BEISPIELEN, 166 UEBUNGSAUFGABEN SOWIE EINER EINFUEHRUNG IN
DAS PROGRAMMSYSTEM MATLAB FYJ SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS VERZEICHNIS
DER ANWENDUNGSBEISPIELE XV INHALTSUEBERSICHT DES ZWEITEN BANDES XXI
HINWEISE ZUM GEBRAUCH DES BUCHES XXIII TEIL 1: EINFUEHRUNG 1 ZIELSTELLUNG
UND THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER REGELUNGSTECHNIK 1 1.1 AUFGABEN DER
REGELUNGSTECHNIK 1 1.2 PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE VON REGELUNGEN 5 1.3
LOESUNGSWEG FUER REGELUNGSAUFGABEN 13 1.4 UEBERSICHT UEBER DIE THEORETISCHEN
GRUNDLAGEN DER REGELUNGSTECHNIK. 15 2 BEISPIELE FUER TECHNISCHE UND
NICHTTECHNISCHE REGELUNGSAUFGABEN 19 2.1 GEBAEUDEAUTOMATISIERUNG 19 2.2
PROZESSREGELUNG 21 2.3 REGELUNGSAUFGABEN IN ENERGIESYSTEMEN 24 2.4
ROBOTERSTEUERUNGEN 27 2.5 REGELUNG VON FAHRZEUGEN 29 2.6 MECHATRONIK 30
2.7 FLUGREGELUNG 30 2.8 DER MENSCH ALS REGLER * 31 2.9 BIOLOGISCHE
REGELKREISE 33 2.10 GEMEINSAMKEITEN VON REGELUNGEN IN UNTERSCHIEDLICHEN
ANWENDUNGSGEBIETEN 34 LITERATURHINWEISE 37 INHALTSVERZEICHNIS TEIL 2:
MODELLBILDUNG UND SYSTEMANALYSE STRUKTURELLE BESCHREIBUNG DYNAMISCHER
SYSTEME 39 3.1 ZIELE UND WICHTIGE SCHRITTE DER MODELLBILDUNG 39 3.2
BLOCKSCHALTBILD 41 3.3 SIGNALFLUSSGRAF 52 LITERATURHINWEISE 54
BESCHREIBUNG LINEARER SYSTEME IM ZEITBEREICH 55 4.1
MODELLBILDUNGSAUFGABE 55 4.2 BESCHREIBUNG LINEARER SYSTEME DURCH
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN 57 4.2.1 LINEARE DIFFERENZIALGLEICHUNG N-TER
ORDNUNG 57 4.2.2 AUFSTELLUNG DER DIFFERENZIALGLEICHUNG 58 4.2.3
LINEARITAET DYNAMISCHER SYSTEME 65 4.2.4 KAUSALITAET 67 4.2.5
ZEITINVARIANZ 70 4.3 ZUSTANDSRAUMDARSTELLUNG LINEARER SYSTEME 70 4.4
AUFSTELLUNG DES ZUSTANDSRAUMMODELLS 81 4.4.1 ABLEITUNG DES
ZUSTANDSRAUMMODELLS AUS DER DIFFERENZIALGLEICHUNG 81 4.4.2 AUFSTELLUNG
DES ZUSTANDSRAUMMODELLS AUS DEN PHYSIKALISCHEN GRUNDBEZIEHUNGEN 88 4.4.3
ZUSTANDSRAUMMODELL GEKOPPELTER SYSTEME 93 4.4.4 GUELTIGKEITSBEREICH DER
MODELLE UND NORMIERUNG 98 4.5 ERWEITERUNGEN 104 4.5.1 LINEARISIERUNG
NICHTLINEARER SYSTEME 104 4.5.2 TOTZEITSYSTEME 112 4.5.3 ZEITVARIABLE
SYSTEME 112 4.6 MATLAB-FUNKTIONEN FUER DIE BESCHREIBUNG DYNAMISCHER
SYSTEME . 113 LITERATURHINWEISE 114 VERHALTEN LINEARER SYSTEME 117 5.1
VORHERSAGE DES SYSTEMVERHALTENS 117 5.2 LOESUNG DER ZUSTANDSGIEICHUNG 118
5.2.1 LOESUNG EINER LINEAREN DIFFERENZIALGLEICHUNG ERSTER ORDNUNG 118
5.2.2 LOESUNG EINES DIFFERENZIALGLEICHUNGSSYSTEMS ERSTER ORDNUNG 123
5.2.3 VERHALTEN LINEARER SYSTEME 126 5.3 NORMALFORMEN DES
ZUSTANDSRAUMMODELLS 131 5.3.1 TRANSFORMATION DER ZUSTANDSGIEICHUNG 132
5.3.2 KANONISCHE NORMALFORM 133 5.3.3 ERWEITERUNG DER KANONISCHEN
NORMALFORM FUER NICHTDIAGONALAEHNLICHE SYSTEMMATRIZEN 141 5.3.4
BEWEGUNGSGLEICHUNG IN KANONISCHER DARSTELLUNG .144 5.3.5 WEITERE
NORMALFORMEN DES ZUSTANDSRAUMMODELLS 149 5.4 EIGENSCHAFTEN UND
BERECHNUNGSMETHODEN FUER DIE UEBERGANGSMATRIX. 153 INHALTSVERZEICHNIS XI
5.5 KENNFUNKTIONEN DES DYNAMISCHEN UEBERTRAGUNGSVERHALTENS 156 5.5.1
UEBERGANGSFUNKTION 156 5.5.2 GEWICHTSFUNKTION 158 5.6 UEBERGANGSVERHALTEN
UND STATIONAERES VERHALTEN 166 5.7 EIGENSCHAFTEN WICHTIGER
UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM ZEITBEREICH 173 5.7.1 PROPORTIONALGLIEDER 173
5.7.2 INTEGRIERGLIEDER 179 5.7.3 DIFFERENZIERGLIEDER 181 5.7.4
TOTZEITGLIEDER 183 5.8 MODELLVEREINFACHUNG UND KENNWERTERMITTLUNG 186
5.8.1 MODELLVEREINFACHUNG 187 5.8.2 APPROXIMATION DYNAMISCHER SYSTEME
DURCH PTI-GLIEDER. 191 5.8.3 KENNWERTERMITTLUNG FUER PT 2 -GLIEDER 195
5.8.4 KENNWERTERMITTLUNG FUER PTIT T -GLIEDER 197 5.9 MATLAB-FUNKTIONEN
FUER DIE ANALYSE DES ZEITVERHALTENS 198 LITERATURHINWEISE 204
BESCHREIBUNG UND ANALYSE LINEARER SYSTEME IM FREQUENZBEREICH . . 207
6.1 ZIELSTELLUNG 207 6.2 FOURIERTRANSFORMATION 209 6.2.1 ZERLEGUNG
PERIODISCHER SIGNALE 209 6.2.2 ZERLEGUNG NICHTPERIODISCHER SIGNALE 215
6.3 FREQUENZGANG 218 6.3.1 VERHALTEN LINEARER SYSTEME BEI SINUSFOERMIGEN
EINGANGSSIGNALEN 218 6.3.2 BERECHNUNG DES FREQUENZGANGES 223 6.3.3
EIGENSCHAFTEN UND GRAFISCHE DARSTELLUNG 224 6.4 LAPLACETRANSFORMATION
228 6.4.1 DEFINITION 228 6.4.2 WICHTIGE EIGENSCHAFTEN 234 6.5
UEBERTRAGUNGSFUNKTION 237 6.5.1 DEFINITION 237 6.5.2 BERECHNUNG 242 6.5.3
EIGENSCHAFTEN UND GRAFISCHE DARSTELLUNG 246 6.5.4 POLE UND NULLSTELLEN
249 6.5.5 BERECHNUNG DES SYSTEMVERHALTENS 259 6.5.6 UEBERTRAGUNGSFUNKTION
GEKOPPELTER SYSTEME 266 6.6 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN KENNFUNKTIONEN 271
6.7 EIGENSCHAFTEN WICHTIGER UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM FREQUENZBEREICH. 273
6.7.1 PROPORTIONALGLIEDER 273 6.7.2 INTEGRIERGLIEDER 289 6.7.3
DIFFERENZIERGLIEDER 290 6.7.4 UEBERTRAGUNGSGLIEDER MIT NULLSTELLEN 291
6.7.5 UEBERTRAGUNGSGLIEDER MIT GEBROCHEN RATIONALER UEBERTRAGUNGSFUNKTION
293 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.7.6 ALLPASSGLIEDER UND NICHTMINIMALPHASIGE
SYSTEME 300 6.8 MATLAB-FUNKTIONEN FUER DIE SYSTEMANALYSE IM
FREQUENZBEREICH . 311 LITERATURHINWEISE 316 7 DER REGELKREIS 317 7.1
REGELUNGSAUFGABE 317 7.2 MODELL DES STANDARDREGELKREISES 323 7.2.1
BESCHREIBUNG IM FREQUENZBEREICH 323 7.2.2 BESCHREIBUNG IM ZEITBEREICH
327 7.3 STATIONAERES VERHALTEN DES REGELKREISES 329 7.3.1 STOER- UND
FUEHRUNGSSIGNALE 329 7.3.2 STATIONAERES VERHALTEN BEI IMPULSFOERMIGER
ERREGUNG 332 7.3.3 STATIONAERES VERHALTEN BEI SPRUNGFOERMIGER ERREGUNG 333
7.3.4 SOLLWERTFOLGE BEI VERWENDUNG EINES VORFILTERS 336 7.3.5
INNERES-MODELL-PRINZIP 338 7.4 UEBERGANGSVERHALTEN DES REGELKREISES 342
7.4.1 PERFEKTE REGELUNG 342 7.4.2 BESCHRAENKUNGEN FUER DIE ERREICHBARE
REGELGUETE BEI EINER FESTWERTREGELUNG 343 7.4.3 PLANUNG DER
SOLLTRAJEKTORIE FUER EINE FOLGEREGELUNG 346 7.4.4 GLEICHGEWICHTSTHEOREM
355 7.4.5 EMPFINDLICHKEIT UND ROBUSTHEIT VON REGELKREISEN 361 7.4.6
KONSEQUENZEN FUER DEN REGLERENTWURF 366 7.5 REGLERTYPEN UND RICHTLINIEN
FUER DIE WAHL DER REGLERSTRUKTUR 367 LITERATURHINWEISE 374 8 STABILITAET
RUECKGEKOPPELTER SYSTEME 375 8.1 ZUSTANDSSTABILITAET 375 8.1.1 DEFINITION
DER ZUSTANDSSTABILITAET 376 8.1.2 KRITERIEN FUER DIE ZUSTANDSSTABILITAET
378 8.2 EINGANGS-AUSGANGS-STABILITAET 381 8.2.1 DEFINITION DER
E/A-STABILITAET 381 8.2.2 KRITERIEN FUER DIE E/A-STABILITAET 382 8.2.3
BEZIEHUNGEN ZWISCHEN ZUSTANDSSTABILITAET UND E/A-STABILITAET 384 8.3
STABILITAETSPRUEFUNG ANHAND DES CHARAKTERISTISCHEN POLYNOMS 385 8.3.1
VOERGEHENSWEISE 385 8.3.2 HURWITZKRITERIUM 386 8.3.3 ROUTHKRITERIUM 388
8.4 STABILITAETSPRUEFUNG VON REGELKREISEN ANHAND DER POLE DES
GESCHLOSSENEN KREISES 392 8.4.1 E/A-STABILITAET VON REGELKREISEN 392
8.4.2 INNERE STABILITAET VON REGELKREISEN 395 8.5 STABILITAETSPRUEFUNG,VON
REGELKREISEN ANHAND DES FREQUENZGANGES DER OFFENEN KETTE 397 8.5.1
HERLEITUNG DER STABILITAETSBEDINGUNG 397 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.5.2
NYQUISTKRITERIUM 402 8.5.3 BEISPIELE 404 8.5.4 ERWEITERUNGEN 408 8.5.5
PHASENRANDKRITERIUM 413 8.6 ROBUSTE STABILITAET 417 8.6.1 ZIELSETZUNG 417
8.6.2 BESCHREIBUNG DER MODELLUNSICHERHEITEN 417 8.6.3 NACHWEIS DER
ROBUSTEN STABILITAET 420 8.7 STABILITAETSANALYSE MIT MATLAB 426
LITERATURHINWEISE 428 TEIL 3: ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELKREISE 9
ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELKREISE 429 9.1 ALLGEMEINES VORGEHEN BEIM
REGLERENTWURF 429 9.2 UEBERSICHT UEBER DIE ENTWURFSVERFAHREN 431 9.3
RECHNERGESTUETZTER ENTWURF 433 9.4 EINSTELKEGELN FUER PID-REGLER 434
LITERATURHINWEISE 438 10 REGLERENTWURF ANHAND DES PN-BILDES DES
GESCHLOSSENEN KREISES 441 10.1 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEM PN-BILD UND DEN
GUETEFORDERUNGEN 441 10.1.1 REGELKREISE MIT DOMINIERENDEM POLPAAR 441
10.1.2 REGELKREISE MIT EINEM DOMINIERENDEN POL 449 10.2 WURZELORTSKURVE
449 10.2.1 DEFINITION 449 10.2.2 EIGENSCHAFTEN UND
KONSTRUKTIONSVORSCHRIFTEN 451 10.3 REGLERENTWURF UNTER VERWENDUNG DER
WURZELORTSKURVE 461 10.3.1 ENTWURFSVERFAHREN 461 10.3.2 REGELUNG MIT
HOHER KREISVERSTAERKUNG 466 10.3.3 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DES
REGLERENTWURFS ANHAND DES PN-BILDES 468 10.4 MATLAB-FUNKTIONEN ZUM
REGLERENTWURF ANHAND DES PN-BILDES . 472 LITERATURHINWEISE 476 11
REGLERENTWURF ANHAND DER FREQUENZKENNLINIE DER OFFENEN KETTE 477 11.1
FREQUENZKENNLINIE UND REGELGUETE 477 11.1.1 NAEHERUNG DES REGELKREISES
DURCH EIN PT 2 -GLIED 477 11.1.2 STATISCHES VERHALTEN DES REGELKREISES
478 11.1.3 FUEHRUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES 479 11.1.4 STOERVERHALTEN
DES REGELKREISES 484 11.2 REGLERENTWURF UNTER BEACHTUNG DES
FUEHRUNGSVERHALTENS 490 11.2.1 ENTWURFSVERFAHREN 490 XIV
INHALTSVERZEICHNIS 11.2.2 ENTWURFSDURCHFUEHRUNG 491 11.3 REGLERENTWURF
UNTER BEACHTUNG DES STOERVERHALTENS 500 11.4 MATLAB-PROGRAMM ZUM
FREQUENZKENNLINIENENTWURF 503 LITERATURHINWEISE 504 12 WEITERE
ENTWURFSVERFAHREN 507 12.1 KOMPENSATIONSREGLER 507 12.2 MODELLBASIERTE
REGELUNG (INTERNAL MODEL CONTROL) 513 12.2.1 GRUNDIDEE DES VERFAHRENS
513 12.2.2 ENTWURF VON IMC-REGLERN DURCH H 2 -OPTIMIERUNG 516 12.2.3
ENTWURF ROBUSTER IMC-REGLER 519 12.2.4 BEZIEHUNG ZWISCHEN KLASSISCHEN
REGLERN UND IMC-REGLERN. 523 12.3 SMITHPRAEDIKTOR 525 LITERATURHINWEISE
532 13 ERWEITERUNGEN DER REGELUNGSSTRUKTUR 533 13.1 VERMASCHTE
REGELUNGEN 533 13.1.1 STOERGROESSENAUFSCHALTUNG 534 13.1.2 REGELKREIS MIT
HILFSREGELGROESSE 537 13.1.3 KASKADENREGELUNG 540 13.1.4 REGELKREIS MIT
HILFSSTELLGROESSE 541 13.2 MEHRGROESSENREGELUNGEN 542 13.3 ROBUSTE, ADAPTIVE
UND NICHTLINEARE REGELUNGEN 543 LITERATURVERZEICHNIS 547 ANHAENGE ANHANG
1: LOESUNG DER UEBUNGSAUFGABEN 551 ANHANG 2: KURZE EINFUEHRUNG IN MATLAB
643 ANHANG 3: AUFGABEN ZUR PRUEFUNGSVORBEREITUNG 653 ANHANG 4:
PROJEKTAUFGABEN 657 ANHANG 5: VERZEICHNIS DER WICHTIGSTEN FORMELZEICHEN
665 ANHANG 6: KORRESPONDENZTABELLE DER LAPLACETRANSFORMATION 667 ANHANG
7: FACHWOERTER DEUTSCH - ENGLISCH 669 SACHWORTVERZEICHNIS 673 |
| adam_txt |
JAN LUNZE REGELUNGSTECHNIKI SYSTEMTHEORETISCHE GRUNDLAGEN, ANALYSE UND
ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELUNGEN 6., NEU BEARBEITETE AUFLAGE MIT 390
ABBILDUNGEN, 67 BEISPIELEN, 166 UEBUNGSAUFGABEN SOWIE EINER EINFUEHRUNG IN
DAS PROGRAMMSYSTEM MATLAB FYJ SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS VERZEICHNIS
DER ANWENDUNGSBEISPIELE XV INHALTSUEBERSICHT DES ZWEITEN BANDES XXI
HINWEISE ZUM GEBRAUCH DES BUCHES XXIII TEIL 1: EINFUEHRUNG 1 ZIELSTELLUNG
UND THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER REGELUNGSTECHNIK 1 1.1 AUFGABEN DER
REGELUNGSTECHNIK 1 1.2 PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE VON REGELUNGEN 5 1.3
LOESUNGSWEG FUER REGELUNGSAUFGABEN 13 1.4 UEBERSICHT UEBER DIE THEORETISCHEN
GRUNDLAGEN DER REGELUNGSTECHNIK. 15 2 BEISPIELE FUER TECHNISCHE UND
NICHTTECHNISCHE REGELUNGSAUFGABEN 19 2.1 GEBAEUDEAUTOMATISIERUNG 19 2.2
PROZESSREGELUNG 21 2.3 REGELUNGSAUFGABEN IN ENERGIESYSTEMEN 24 2.4
ROBOTERSTEUERUNGEN 27 2.5 REGELUNG VON FAHRZEUGEN 29 2.6 MECHATRONIK 30
2.7 FLUGREGELUNG 30 2.8 DER MENSCH ALS REGLER * 31 2.9 BIOLOGISCHE
REGELKREISE 33 2.10 GEMEINSAMKEITEN VON REGELUNGEN IN UNTERSCHIEDLICHEN
ANWENDUNGSGEBIETEN 34 LITERATURHINWEISE 37 INHALTSVERZEICHNIS TEIL 2:
MODELLBILDUNG UND SYSTEMANALYSE STRUKTURELLE BESCHREIBUNG DYNAMISCHER
SYSTEME 39 3.1 ZIELE UND WICHTIGE SCHRITTE DER MODELLBILDUNG 39 3.2
BLOCKSCHALTBILD 41 3.3 SIGNALFLUSSGRAF 52 LITERATURHINWEISE 54
BESCHREIBUNG LINEARER SYSTEME IM ZEITBEREICH 55 4.1
MODELLBILDUNGSAUFGABE 55 4.2 BESCHREIBUNG LINEARER SYSTEME DURCH
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN 57 4.2.1 LINEARE DIFFERENZIALGLEICHUNG N-TER
ORDNUNG 57 4.2.2 AUFSTELLUNG DER DIFFERENZIALGLEICHUNG 58 4.2.3
LINEARITAET DYNAMISCHER SYSTEME 65 4.2.4 KAUSALITAET 67 4.2.5
ZEITINVARIANZ 70 4.3 ZUSTANDSRAUMDARSTELLUNG LINEARER SYSTEME 70 4.4
AUFSTELLUNG DES ZUSTANDSRAUMMODELLS 81 4.4.1 ABLEITUNG DES
ZUSTANDSRAUMMODELLS AUS DER DIFFERENZIALGLEICHUNG 81 4.4.2 AUFSTELLUNG
DES ZUSTANDSRAUMMODELLS AUS DEN PHYSIKALISCHEN GRUNDBEZIEHUNGEN 88 4.4.3
ZUSTANDSRAUMMODELL GEKOPPELTER SYSTEME 93 4.4.4 GUELTIGKEITSBEREICH DER
MODELLE UND NORMIERUNG 98 4.5 ERWEITERUNGEN 104 4.5.1 LINEARISIERUNG
NICHTLINEARER SYSTEME 104 4.5.2 TOTZEITSYSTEME 112 4.5.3 ZEITVARIABLE
SYSTEME 112 4.6 MATLAB-FUNKTIONEN FUER DIE BESCHREIBUNG DYNAMISCHER
SYSTEME . 113 LITERATURHINWEISE 114 VERHALTEN LINEARER SYSTEME 117 5.1
VORHERSAGE DES SYSTEMVERHALTENS 117 5.2 LOESUNG DER ZUSTANDSGIEICHUNG 118
5.2.1 LOESUNG EINER LINEAREN DIFFERENZIALGLEICHUNG ERSTER ORDNUNG 118
5.2.2 LOESUNG EINES DIFFERENZIALGLEICHUNGSSYSTEMS ERSTER ORDNUNG 123
5.2.3 VERHALTEN LINEARER SYSTEME 126 5.3 NORMALFORMEN DES
ZUSTANDSRAUMMODELLS 131 5.3.1 TRANSFORMATION DER ZUSTANDSGIEICHUNG 132
5.3.2 KANONISCHE NORMALFORM 133 5.3.3 ERWEITERUNG DER KANONISCHEN
NORMALFORM FUER NICHTDIAGONALAEHNLICHE SYSTEMMATRIZEN 141 5.3.4
BEWEGUNGSGLEICHUNG IN KANONISCHER DARSTELLUNG .144 5.3.5 WEITERE
NORMALFORMEN DES ZUSTANDSRAUMMODELLS 149 5.4 EIGENSCHAFTEN UND
BERECHNUNGSMETHODEN FUER DIE UEBERGANGSMATRIX. 153 INHALTSVERZEICHNIS XI
5.5 KENNFUNKTIONEN DES DYNAMISCHEN UEBERTRAGUNGSVERHALTENS 156 5.5.1
UEBERGANGSFUNKTION 156 5.5.2 GEWICHTSFUNKTION 158 5.6 UEBERGANGSVERHALTEN
UND STATIONAERES VERHALTEN 166 5.7 EIGENSCHAFTEN WICHTIGER
UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM ZEITBEREICH 173 5.7.1 PROPORTIONALGLIEDER 173
5.7.2 INTEGRIERGLIEDER 179 5.7.3 DIFFERENZIERGLIEDER 181 5.7.4
TOTZEITGLIEDER 183 5.8 MODELLVEREINFACHUNG UND KENNWERTERMITTLUNG 186
5.8.1 MODELLVEREINFACHUNG 187 5.8.2 APPROXIMATION DYNAMISCHER SYSTEME
DURCH PTI-GLIEDER. 191 5.8.3 KENNWERTERMITTLUNG FUER PT 2 -GLIEDER 195
5.8.4 KENNWERTERMITTLUNG FUER PTIT T -GLIEDER 197 5.9 MATLAB-FUNKTIONEN
FUER DIE ANALYSE DES ZEITVERHALTENS 198 LITERATURHINWEISE 204
BESCHREIBUNG UND ANALYSE LINEARER SYSTEME IM FREQUENZBEREICH . . 207
6.1 ZIELSTELLUNG 207 6.2 FOURIERTRANSFORMATION 209 6.2.1 ZERLEGUNG
PERIODISCHER SIGNALE 209 6.2.2 ZERLEGUNG NICHTPERIODISCHER SIGNALE 215
6.3 FREQUENZGANG 218 6.3.1 VERHALTEN LINEARER SYSTEME BEI SINUSFOERMIGEN
EINGANGSSIGNALEN 218 6.3.2 BERECHNUNG DES FREQUENZGANGES 223 6.3.3
EIGENSCHAFTEN UND GRAFISCHE DARSTELLUNG 224 6.4 LAPLACETRANSFORMATION
228 6.4.1 DEFINITION 228 6.4.2 WICHTIGE EIGENSCHAFTEN 234 6.5
UEBERTRAGUNGSFUNKTION 237 6.5.1 DEFINITION 237 6.5.2 BERECHNUNG 242 6.5.3
EIGENSCHAFTEN UND GRAFISCHE DARSTELLUNG 246 6.5.4 POLE UND NULLSTELLEN
249 6.5.5 BERECHNUNG DES SYSTEMVERHALTENS 259 6.5.6 UEBERTRAGUNGSFUNKTION
GEKOPPELTER SYSTEME 266 6.6 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN KENNFUNKTIONEN 271
6.7 EIGENSCHAFTEN WICHTIGER UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM FREQUENZBEREICH. 273
6.7.1 PROPORTIONALGLIEDER 273 6.7.2 INTEGRIERGLIEDER 289 6.7.3
DIFFERENZIERGLIEDER 290 6.7.4 UEBERTRAGUNGSGLIEDER MIT NULLSTELLEN 291
6.7.5 UEBERTRAGUNGSGLIEDER MIT GEBROCHEN RATIONALER UEBERTRAGUNGSFUNKTION
293 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.7.6 ALLPASSGLIEDER UND NICHTMINIMALPHASIGE
SYSTEME 300 6.8 MATLAB-FUNKTIONEN FUER DIE SYSTEMANALYSE IM
FREQUENZBEREICH . 311 LITERATURHINWEISE 316 7 DER REGELKREIS 317 7.1
REGELUNGSAUFGABE 317 7.2 MODELL DES STANDARDREGELKREISES 323 7.2.1
BESCHREIBUNG IM FREQUENZBEREICH 323 7.2.2 BESCHREIBUNG IM ZEITBEREICH
327 7.3 STATIONAERES VERHALTEN DES REGELKREISES 329 7.3.1 STOER- UND
FUEHRUNGSSIGNALE 329 7.3.2 STATIONAERES VERHALTEN BEI IMPULSFOERMIGER
ERREGUNG 332 7.3.3 STATIONAERES VERHALTEN BEI SPRUNGFOERMIGER ERREGUNG 333
7.3.4 SOLLWERTFOLGE BEI VERWENDUNG EINES VORFILTERS 336 7.3.5
INNERES-MODELL-PRINZIP 338 7.4 UEBERGANGSVERHALTEN DES REGELKREISES 342
7.4.1 PERFEKTE REGELUNG 342 7.4.2 BESCHRAENKUNGEN FUER DIE ERREICHBARE
REGELGUETE BEI EINER FESTWERTREGELUNG 343 7.4.3 PLANUNG DER
SOLLTRAJEKTORIE FUER EINE FOLGEREGELUNG 346 7.4.4 GLEICHGEWICHTSTHEOREM
355 7.4.5 EMPFINDLICHKEIT UND ROBUSTHEIT VON REGELKREISEN 361 7.4.6
KONSEQUENZEN FUER DEN REGLERENTWURF 366 7.5 REGLERTYPEN UND RICHTLINIEN
FUER DIE WAHL DER REGLERSTRUKTUR 367 LITERATURHINWEISE 374 8 STABILITAET
RUECKGEKOPPELTER SYSTEME 375 8.1 ZUSTANDSSTABILITAET 375 8.1.1 DEFINITION
DER ZUSTANDSSTABILITAET 376 8.1.2 KRITERIEN FUER DIE ZUSTANDSSTABILITAET
378 8.2 EINGANGS-AUSGANGS-STABILITAET 381 8.2.1 DEFINITION DER
E/A-STABILITAET 381 8.2.2 KRITERIEN FUER DIE E/A-STABILITAET 382 8.2.3
BEZIEHUNGEN ZWISCHEN ZUSTANDSSTABILITAET UND E/A-STABILITAET 384 8.3
STABILITAETSPRUEFUNG ANHAND DES CHARAKTERISTISCHEN POLYNOMS 385 8.3.1
VOERGEHENSWEISE 385 8.3.2 HURWITZKRITERIUM 386 8.3.3 ROUTHKRITERIUM 388
8.4 STABILITAETSPRUEFUNG VON REGELKREISEN ANHAND DER POLE DES
GESCHLOSSENEN KREISES 392 8.4.1 E/A-STABILITAET VON REGELKREISEN 392
8.4.2 INNERE STABILITAET VON REGELKREISEN 395 8.5 STABILITAETSPRUEFUNG,VON
REGELKREISEN ANHAND DES FREQUENZGANGES DER OFFENEN KETTE 397 8.5.1
HERLEITUNG DER STABILITAETSBEDINGUNG 397 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.5.2
NYQUISTKRITERIUM 402 8.5.3 BEISPIELE 404 8.5.4 ERWEITERUNGEN 408 8.5.5
PHASENRANDKRITERIUM 413 8.6 ROBUSTE STABILITAET 417 8.6.1 ZIELSETZUNG 417
8.6.2 BESCHREIBUNG DER MODELLUNSICHERHEITEN 417 8.6.3 NACHWEIS DER
ROBUSTEN STABILITAET 420 8.7 STABILITAETSANALYSE MIT MATLAB 426
LITERATURHINWEISE 428 TEIL 3: ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELKREISE 9
ENTWURF EINSCHLEIFIGER REGELKREISE 429 9.1 ALLGEMEINES VORGEHEN BEIM
REGLERENTWURF 429 9.2 UEBERSICHT UEBER DIE ENTWURFSVERFAHREN 431 9.3
RECHNERGESTUETZTER ENTWURF 433 9.4 EINSTELKEGELN FUER PID-REGLER 434
LITERATURHINWEISE 438 10 REGLERENTWURF ANHAND DES PN-BILDES DES
GESCHLOSSENEN KREISES 441 10.1 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEM PN-BILD UND DEN
GUETEFORDERUNGEN 441 10.1.1 REGELKREISE MIT DOMINIERENDEM POLPAAR 441
10.1.2 REGELKREISE MIT EINEM DOMINIERENDEN POL 449 10.2 WURZELORTSKURVE
449 10.2.1 DEFINITION 449 10.2.2 EIGENSCHAFTEN UND
KONSTRUKTIONSVORSCHRIFTEN 451 10.3 REGLERENTWURF UNTER VERWENDUNG DER
WURZELORTSKURVE 461 10.3.1 ENTWURFSVERFAHREN 461 10.3.2 REGELUNG MIT
HOHER KREISVERSTAERKUNG 466 10.3.3 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DES
REGLERENTWURFS ANHAND DES PN-BILDES 468 10.4 MATLAB-FUNKTIONEN ZUM
REGLERENTWURF ANHAND DES PN-BILDES . 472 LITERATURHINWEISE 476 11
REGLERENTWURF ANHAND DER FREQUENZKENNLINIE DER OFFENEN KETTE 477 11.1
FREQUENZKENNLINIE UND REGELGUETE 477 11.1.1 NAEHERUNG DES REGELKREISES
DURCH EIN PT 2 -GLIED 477 11.1.2 STATISCHES VERHALTEN DES REGELKREISES
478 11.1.3 FUEHRUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES 479 11.1.4 STOERVERHALTEN
DES REGELKREISES 484 11.2 REGLERENTWURF UNTER BEACHTUNG DES
FUEHRUNGSVERHALTENS 490 11.2.1 ENTWURFSVERFAHREN 490 XIV
INHALTSVERZEICHNIS 11.2.2 ENTWURFSDURCHFUEHRUNG 491 11.3 REGLERENTWURF
UNTER BEACHTUNG DES STOERVERHALTENS 500 11.4 MATLAB-PROGRAMM ZUM
FREQUENZKENNLINIENENTWURF 503 LITERATURHINWEISE 504 12 WEITERE
ENTWURFSVERFAHREN 507 12.1 KOMPENSATIONSREGLER 507 12.2 MODELLBASIERTE
REGELUNG (INTERNAL MODEL CONTROL) 513 12.2.1 GRUNDIDEE DES VERFAHRENS
513 12.2.2 ENTWURF VON IMC-REGLERN DURCH H 2 -OPTIMIERUNG 516 12.2.3
ENTWURF ROBUSTER IMC-REGLER 519 12.2.4 BEZIEHUNG ZWISCHEN KLASSISCHEN
REGLERN UND IMC-REGLERN. 523 12.3 SMITHPRAEDIKTOR 525 LITERATURHINWEISE
532 13 ERWEITERUNGEN DER REGELUNGSSTRUKTUR 533 13.1 VERMASCHTE
REGELUNGEN 533 13.1.1 STOERGROESSENAUFSCHALTUNG 534 13.1.2 REGELKREIS MIT
HILFSREGELGROESSE 537 13.1.3 KASKADENREGELUNG 540 13.1.4 REGELKREIS MIT
HILFSSTELLGROESSE 541 13.2 MEHRGROESSENREGELUNGEN 542 13.3 ROBUSTE, ADAPTIVE
UND NICHTLINEARE REGELUNGEN 543 LITERATURVERZEICHNIS 547 ANHAENGE ANHANG
1: LOESUNG DER UEBUNGSAUFGABEN 551 ANHANG 2: KURZE EINFUEHRUNG IN MATLAB
643 ANHANG 3: AUFGABEN ZUR PRUEFUNGSVORBEREITUNG 653 ANHANG 4:
PROJEKTAUFGABEN 657 ANHANG 5: VERZEICHNIS DER WICHTIGSTEN FORMELZEICHEN
665 ANHANG 6: KORRESPONDENZTABELLE DER LAPLACETRANSFORMATION 667 ANHANG
7: FACHWOERTER DEUTSCH - ENGLISCH 669 SACHWORTVERZEICHNIS 673 |
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