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Engineering - Robotics | Theoretische Regelungstechnik 2 - Zustandsrekonstruktion, optimale und nichtlineare Regelungssysteme

Theoretische Regelungstechnik 2

Zustandsrekonstruktion, optimale und nichtlineare Regelungssysteme

Ludyk, Günter

X, 330 S. 127 Abb.

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  • Über dieses Lehrbuch

Für Interessenten, die die Grundlagen der Regelungstechnik (Analyse und Synthese von Regelungssystemen) nicht nur kennen, sondern auch verstehen wollen. Im einzelnen werden behandelt: mathematische Beschreibung dynamischer Systeme, dynamisches Verhalten (Stabilität, Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit), Synthese von Kompensationsreglern im Frequenzbereich und von Reglern mit Zustandsrückführung im Zeitbereich für Einfachsysteme, Zustandsrückführung mit Zustandsbeobachtung bei Mehrfachsystemen, optimale Regelung von zeitdiskreten und zeitkontinuierlichen Systemen, Regelung von nichtlinearen Systemen, auch mit Hilfe von neuronalen Netzen. Soweit wie möglich werden zeitkontinuierliche (analoge) und zeitdiskrete (digitale) Regelungssysteme parallel behandelt.

Content Level » Upper undergraduate

Stichwörter » Kompensation - Normal - Regelkreis - Regelung - Regelungssysteme - Regelungstechnik - Stabilität - optimale Regelung

Verwandte Fachbereiche » Robotics

Inhaltsverzeichnis 

7 Beobachtbarkeit und Zustandsrekonstruktion.- 7.1 Beobachtbarkeit.- 7.1.1 Grundlagen und Definitionen.- 7.1.2 Beobachtbarkeit und Rekonstruierbarkeit linearer Systeme.- 7.1.3 Beobachtbare Unterräume.- 7.2 Kanonische Systemzerlegung nach KALMAN und Minimalrealisierung..- 7.3 Beobachtbarkeit zeitdiskreter Systeme.- 7.3.1 Beobachtbarkeit von Abtastsystemen.- 7.3.2 Beobachtbarkeit und Rekonstruierbarkeit zeitdiskreter Systeme..- 7.3.3 Beobachtbarkeit und Rekonstruierbarkeit linearer zeitdiskreter Systeme.- 7.3.4 Beobachtbarkeit und Rekonstruierbarkeit linearer zeitdiskreter zeitinvarianter Systeme.- 7.4 Zustandsbeobachter.- 7.4.1 Vollständiger Zustandsbeobachter.- 7.4.2 Reduzierter Beobachter.- 7.4.3 Zeitdiskrete Beobachter.- 7.5 Zustandsrückführung über Zustandsbeobachter.- 7.6 Kompensationsregler aus der Sicht der Zustandsrückführung.- 7.6.1 Anfangsbetrachtung.- 7.6.2 Kompensationsregler.- 7.6.3 Zustansdsregler-Beobachter-Konfiguration.- 7.7 Übungen zu Kapitel 7.- 8 Zustandsrückführung und -beobachtung bei Mehrfachsystemen.- 8.1 Grundlagen.- 8.2 Regelungsnormalform für Mehrfachsysteme.- 8.3 Zustandsrückführung bei Mehrfachsystemen.- 8.4 Eigenstrukturvorgabe: Modale Synthese.- 8.5 Stabilisierbarkeit.- 8.6 Mehrfachregelkreis mit PI-Zustandsregler.- 8.7 Entkopplung von Mehrfachsystemen.- 8.7.1 Grundgedanke.- 8.7.2 Entkopplung von zeitdiskreten Mehrfachsystemen.- 8.7.3 Entkopplung von zeitkontinuierlichen Mehrfachsystemen.- 8.8 Zustandsbeobachter für Mehrfachsysteme.- 8.8.1 Einführung.- 8.8.2 Grundlagen und Beobachtungsnormalform.- 8.8.3 Reduzierter Beobachter für Mehrfachsysteme.- 8.8.4 Zeitdiskrete Beobachter für Mehrfachsysteme.- 8.8.5 Reduzierter zeitdiskreter Beobachter für Mehrfachsysteme.- 8.9 Ermittelbarkeit.- 8.10 Störgröenbeobachtung und -aufschaltung.- 8.11 Geometrische Theorie der Störgrößenentkopplung.- 8.12 Übungen zu Kapitel 8.- 9 Optimale zeitdiskrete Regelungssysteme.- 9.1 Zeitoptimale Abtastregelung.- 9.1.1 Zeitoptimale Abtastregelung ohne Beschränkung der Stellgröße..- 9.1.2 Zeitoptimale Abtastregelung mit Beschränkung der Stellgröße..- 9.2 Quadratisch optimale Regler.- 9.2.1 Einleitung.- 9.2.2 Ermittlung des Minimums einer Funktion mit Nebenbedingungen.- 9.2.3 Allgemeines zeitdiskretes Optimierungsproblem.- 9.2.4 Lineare quadratisch optimale Regelung.- 9.2.5 Lineare quadratisch optimale Regler für zeitinvariante Systeme..- 9.2.6 Quadratisch optimale Folgeregelung.- 9.3 KALMAN-Filter.- 9.3.1 Stochastische Signale in linearen Systemen.- 9.3.2 Herleitung des KALMAN-Filters.- 9.3.3 Stationäres KALMAN-Filter für zeitinvariante Systeme.- 9.4 Übungen zu Kapitel 9.- 10 Optimale zeitkontinuierliche Regelungssysteme.- 10.1 Einführung.- 10.2 Modifiziertes Gütekriterium und HAMILTON-Funktion.- 10.3 Das Maximumprinzip von PONTRJAGIN.- 10.4 Lineare quadratisch optimale Regelung.- 10.4.1 Zeitvariante lineare zeitkontinuierliche Systeme.- 10.4.2 Zeitinvariante lineare Systeme.- 10.4.3 Besondere quadratische Gütekriterien.- 10.4.4 Quadratisch optimale Folgeregelung.- 10.4.5 Lineare quadratisch optimale Regelung mit vorgegebener Stabilitätsgüte.- 10.5 KALMAN-BUCY-Filter.- 10.6 ??-Regelung, robuste Regelung.- 10.6.1 Frequenzgangmethoden für Einfachsysteme.- 10.6.2 Frequenzgangmethoden für Mehrfachsysteme.- 10.6.3 ??-Regelung.- 10.7 Zeitoptimale Regelungssysteme.- 10.7.1 Grundlagen.- 10.7.2 Zeitoptimale lineare zeitinvariante Systeme.- 10.8 Übungen zu Kapitel 10.- 11 Regelung nichtlinearer Systeme.- 11.1 Einführung.- 11.2 Regelungsnormalform für nicht lineare Systeme.- 11.3 Erreichbarkeit nichtlinearer Systeme.- 11.4 Zustandsrückführung bei nichtlinearen Systemen.- 11.5 Transformation von nicht linearen Systemen auf lineare Systeme.- 11.6 Weitere Transformationsmöglichkeiten nichtlinearer Systeme.- 11.7 Beobachtbarkeit nichtlinearer Systeme.- 11.8 Zustandsbeobachter für nichtlineare Systeme.- 11.9 Regelung nichtlinearer Systeme mittels Neuronaler Netze.- 11.9.1 Einführung.- 11.9.2 Neuronale Netze.- 11.9.3 Der Backpropagation-Algorithmus.- 11.9.4 Identifikation und Regelung nichtlinearer Systeme mit Hilfe Neuronaler Netze.- 11.10 Übungen zu Kapitel 11.

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