Regelungstechnik II: Zustandsregelungen, digitale und nichtlineare Regelsysteme

1. Zur Behandlung linearer kontinuierlicher Systeme im Zustandsraum.- 1.1. Die Zustandsraumdarstellung.- 1.2. Lösung der Zustandsgieichung im Zeitbereich.- 1.3. Lösung der Zustandsgieichungen im Frequenzbereich.- 1.4. Einige Grundlagen der Matrizentheorie zur Berechnung der Fun-damentalmatrix ?(t).- 1.5. Normalformen für Eingrößensysteme in Zustandsraumdarstellung.- 1.6. Transformation der Zustandsgieichungen auf Normalformen.- 1.7. Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit.- 1.8. Synthese linearer Regelsysteme im Zustandsraum.- 2. Lineare zeitdiskrete Systeme (digitale Regelung).- 2.1. Arbeitsweise digitaler Regelsysteme.- 2.2. Grundlagen der mathematischen Behandlung digitaler Regelsysteme.- 2.3. Die z-Transformation.- 2.4. Darstellung im Frequenzbereich.- 2.5. Regelalgorithmen für die digitale Regelung.- 2.6. Darstellung im Zustandsraum.- 3. Nichtlineare Regelsysteme.- 3.1. Allgemeine Eigenschaften nichtlinearer Regelsysteme.- 3.2. Regelkreise mit Zwei- und Dreipunktreglern.- 3.3. Analyse nichtlinearer Regelsysteme mit Hilfe der Beschrei-bungsfunktion.- 3.4. Analyse nichtlinearer Regelsysteme in der Phasenebene.- 3.5. Anwendung der Methode der Phasenebene zur Untersuchung von Relaisregelsystemen.- 3.6. Zeitoptimale Regelung.- 3.7. Stabilitätstheorie nach Ljapunow.- 3.8. Das Stabilitätskriterium von Popov.- Literatur.

Prof. em. Dr.-Ing. Heinz Unbehauen war bis 2001 Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Steuerung und Regelung an der Ruhr-Universität Bochum.

Zur Realisierung moderner Regelkonzepte sind heute die Grundlagen der Darstellung von Regelsystemen im Zustandsraum sowie der digitalen Regelung erforderlich. Daneben muss der Regelungsingenieur aber auch Verfahren zur Behandlung von nichtlinearen Regelsystemen beherrschen, da zahlreiche industrielle Prozesse nichtlineare Elemente enthalten, bei denen die übliche Linearisierung nicht mehr vorgenommen werden kann. Im vorliegenden zweiten Band werden für die zuvor genannten Probleme bewährte und nach didaktischen Gesichtspunkten ausgesuchte Analyse- und Syntheseverfahren behandelt. Das Buch stellt somit eine direkte Fortsetzung der im Band I dargestellten Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme dar. Es enthält als Anhang eine umfangreiche Aufgabensammlung mit detaillierten Lösungen sowie eine Formelsammlung für das Rechnen mit Matrizen und Vektoren. Durch zahlreiche Beispiele wird das Verständnis des Stoffes vertieft.

ausführliche Behandlung der dargestellten Gebiete mit fundiertem mathematischem Background