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Description
(Text)
In Ergänzung zu den Bänden 1 und 2 dient dieser dritte Band zur Vertiefung des Verständnisses und besseren Beherrschung des Stoffes und schließt das Werk ab.
An vielen konkreten industriellen Aufgabenstellungen werden jeweils mehrere regelungstechnische Methoden fachübergreifend angewandt und die rechnerische Lösung dargelegt. Dabei wurde auf hinreichende Komplexität und Industrienähe geachtet, ohne die Nachvollziehbarkeit und Überblickbarkeit zu beeinträchtigen und einen großen Aufwand an Simulation oder Rechenhilfsmitteln nötig zu machen. Auf Fragen, die sich bei der industriellen Berechnung ergeben (z. B. Numerik, Programme, Simulation, Mikrorechnereinsatz, Wertung und Vergleich der angewandten Methoden), wird eingegangen. Im einzelnen sind Entwurfsfragen bei Ein-, Mehrgrößen- und verteilten Regelungen, Zustandsreglern mit Integratoren und Beobachtbarkeitsproblemen in kontinuierlicher wie diskreter Zeit behandelt, ebenso verschiedene umfangreiche Optimierungsprobleme unter technischen Auflagen. Der Identifikation, dem Entwurf auf stochastischer Grundlage einschließlich Kalman-Filter wird in mehreren Verfahren Raum gewidmet. Nichtlineare, spezielle robuste und intensive Regelungen sowie die Ordnungsreduktion schließen den Kreis der Anwendungsfälle.
(Table of content)
Lineare Eingrößen- und Mehrgrößenregelungen.- 1. Reglerentwurf im Bode-Diagramm und mit Normpolynomen.- 2. Übertragungsfunktion einer Magnetschwebestrecke.- 3. Resonanzanregung durch Störungen.- 4. Einfache Übertragungsfunktion als Beziehung zwischen Laplace Transformierten von Größen, von Zahlenwert-Variablen oder von normierten Variablen.- 5. Zustandsregler mit Integrator. Beobachtbarkeit.- 6. Analogreglerentwurf. Angabenverträglichkeit. Einstellbereich.- 7. Nachwalzwerk-Zweigrößenregelung.- 8. Entkopplung der Netzkennlinien-Regelung.- 9. Einfacher Beobachter und seine analoge Realisierung.- Abtastregelungen.- 10. Abtastregier für einen elektromotorischen Antrieb.- Verteilte Regelungen.- 11. Modale Regler für eine verteilte Wärmeleitungsstrecke.- Optimale Regelungen.- 12. Einfache Optimierung.- 13. Optimierung eines linearen Reglers mittels des Parseval-Theorems.- 14. Übersetzung der Minimierung einer Gütefunktion auf die Maximierung einer Hamilton-Funktion.- 15. Schaltcharakteristiken zu einem zeitoptimalen Regler.- 16. Blockschaltbild für den zeitoptimalen Regler zu einer I2-Strecke.- 17. Zeitoptimaler Regler zu einer PT2-Strecke.- 18. Energieoptimale Steuerung (Regelung) einer PT1-Regelstrecke in festem endlichem Intervall.- 19. Energie- und zeitoptimale Positionierung.- 20. Konzentrationsminimierung an einem linearen Prozeß.- 21. Optimierung unter stärkster Reduzierung einer Ljapunov-Funktion.- 22. Diskrete quadratisch optimale Regelung.- 23. Konzentrationsminimierung an einem nichtlinearen und zeitabhängigen Prozeß und ihre Simulation mit einem Hybridrechner.- Identifikation.- 24. Identifizierung eines Systems mit gemessener Sprungfunktion.- 25. Identifikation eines Prozesses in diskreter Zeit.- Ordnungsreduzierung.- 26. ModaleOrdnungsreduzierung.- Stochastisch optimale Regelungen.- 27. Reglerbemessung bei Führungs- und Störrauschen.- 28. Günstiges Regelungsverhalten bei deterministischen Führungsgrößen unter Reduktion des Einflusses von Störrauschen. Optimaler Kompromiß.- 29. Diskretes Kaiman-Filter.- 30. Kaiman-Filter zu skalaren Prozessen.- 31. Minimum-Varianz-Regler.- Nichtlineare Regelungen.- 32. Amplitudenbegrenzung bei stabilitätskritischem Verhalten.- 33. Zweipunktregler mit integraler Totzeitstrecke.- 34. Unstetige Temperaturregelung eines Ofens.- 35. Eigenschwingung eines nichtlinearen Regelkreises.- 36. Gleitzustände bei schaltendem Regler.- Robuste Regelungen.- 37. Robuste Regelung mit vereinfachter Parameterüberprüfung.- 38. Robuste Regelung nach dem Parameterdurchschnitt.- 39. Insensitiver Regler für die Regelung des Nachwalzens.- Tabelle der Zuordnung zwischen Kapiteln und angesprochenen Fachgebieten und Methoden.- Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen.- Namenverzeichnis.
Contents
Lineare Eingrößen- und Mehrgrößenregelungen.- 1. Reglerentwurf im Bode-Diagramm und mit Normpolynomen.- 2. Übertragungsfunktion einer Magnetschwebestrecke.- 3. Resonanzanregung durch Störungen.- 4. Einfache Übertragungsfunktion als Beziehung zwischen Laplace Transformierten von Größen, von Zahlenwert-Variablen oder von normierten Variablen.- 5. Zustandsregler mit Integrator. Beobachtbarkeit.- 6. Analogreglerentwurf. Angabenverträglichkeit. Einstellbereich.- 7. Nachwalzwerk-Zweigrößenregelung.- 8. Entkopplung der Netzkennlinien-Regelung.- 9. Einfacher Beobachter und seine analoge Realisierung.- Abtastregelungen.- 10. Abtastregier für einen elektromotorischen Antrieb.- Verteilte Regelungen.- 11. Modale Regler für eine verteilte Wärmeleitungsstrecke.- Optimale Regelungen.- 12. Einfache Optimierung.- 13. Optimierung eines linearen Reglers mittels des Parseval-Theorems.- 14. Übersetzung der Minimierung einer Gütefunktion auf die Maximierung einer Hamilton-Funktion.- 15. Schaltcharakteristiken zu einem zeitoptimalen Regler.- 16. Blockschaltbild für den zeitoptimalen Regler zu einer I2-Strecke.- 17. Zeitoptimaler Regler zu einer PT2-Strecke.- 18. Energieoptimale Steuerung (Regelung) einer PT1-Regelstrecke in festem endlichem Intervall.- 19. Energie- und zeitoptimale Positionierung.- 20. Konzentrationsminimierung an einem linearen Prozeß.- 21. Optimierung unter stärkster Reduzierung einer Ljapunov-Funktion.- 22. Diskrete quadratisch optimale Regelung.- 23. Konzentrationsminimierung an einem nichtlinearen und zeitabhängigen Prozeß und ihre Simulation mit einem Hybridrechner.- Identifikation.- 24. Identifizierung eines Systems mit gemessener Sprungfunktion.- 25. Identifikation eines Prozesses in diskreter Zeit.- Ordnungsreduzierung.- 26. ModaleOrdnungsreduzierung.- Stochastisch optimale Regelungen.- 27. Reglerbemessung bei Führungs- und Störrauschen.- 28. Günstiges Regelungsverhalten bei deterministischen Führungsgrößen unter Reduktion des Einflusses von Störrauschen. Optimaler Kompromiß.- 29. Diskretes Kaiman-Filter.- 30. Kaiman-Filter zu skalaren Prozessen.- 31. Minimum-Varianz-Regler.- Nichtlineare Regelungen.- 32. Amplitudenbegrenzung bei stabilitätskritischem Verhalten.- 33. Zweipunktregler mit integraler Totzeitstrecke.- 34. Unstetige Temperaturregelung eines Ofens.- 35. Eigenschwingung eines nichtlinearen Regelkreises.- 36. Gleitzustände bei schaltendem Regler.- Robuste Regelungen.- 37. Robuste Regelung mit vereinfachter Parameterüberprüfung.- 38. Robuste Regelung nach dem Parameterdurchschnitt.- 39. Insensitiver Regler für die Regelung des Nachwalzens.- Tabelle der Zuordnung zwischen Kapiteln und angesprochenen Fachgebieten und Methoden.- Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen.- Namenverzeichnis.
