Lineare Regelungs- und Steuerungstheorie: Modellierung Von Regelstrecken, Robuste Stabilität und Entwurf Robuster Regler, Trajektoriensteuerung Mit Folgeregelung, Polynomiale Beschreibung Von MIMO-Systemen, Zeitdiskrete und Abtastregelkreise

Das Buch wendet sich an Leser, die eine gute mathematische Vorbildung und eine anwendungsorientierte Grundausbildung in Regelungs- und Steuerungstechnik abgeschlossen haben und nun tiefer in die Methoden der Regelung und Steuerung von linearen zeitkontinuierlichen Prozessen eindringen wollen. Der Leser wird befähigt, die mathematischen Werkzeuge der linearen Systemtheorie für regelungstechnische Zwecke einzusetzen. Bei der Modellierung von Regelstrecken werden die unvermeidlichen Unbestimmtheiten berücksichtigt. Im Zentrum stehen die funktionentheoretischen und algebraischen Zusammenhänge, die sowohl den Entwurf robuster stabilisierender Regler als auch die Trajektoriensteuerung mit Folgeregelung sowie die zeitkontinuierliche Behandlung von Abtastregelkreisen ermöglichen. Zahlreiche Beispiele illustrieren die Anwendung der allgemeinen Gesetzmäßigkeiten. Die Steuerungs- und Regelungstheorie hat sich in den letzten Jahren zu einer modernen Wissenschaft mit mathematisch streng begründeten und außerordentlich leistungsfähigen Methoden entwickelt. Es gibt es bisher kein deutschsprachiges Lehrbuch, das diesem Anspruch genügt. Diese Lücke versucht der Autor zu schließen. Ihm geht es um die Vermittlung eines anwendungsbezogenen Verständnisses der modernen Methoden der linearen Regelungstheorie. Dabei arbeitet er konsequent mit dem mathematischen Handwerkszeug der fortgeschrittenen linearen Systemtheorie. Die Anwendung der Theorie wird durch illustrative Beispiele erläutert. Übungsaufgaben und Matlab-Code-Beispiele werden im Internet zur Verfügung gestellt. Der Autor verfügt über langjährige Lehrerfahrung an der TU Dresden. Er hat sich von Lehrkonzepten international führender regelungstechnischer Forschungsinstitute inspirieren lassen. TOC:Szenarium der regelungstechnischen Problembearbeitung.- Darstellung von Signalen.- Darstellung von Übertragungsgliedern.- Stabilität von rationalen Übertragungsfunktionen.- Grundeigenschaften des Standard-Regelkreises.- Modellunbestimmtheiten und Abstandsmaße.- Modellreduktion.- Entwurf robuster Regler duch Frequenzgangsgestaltung (loop-shaping).- Entwurf von Steuerungs- und Regelungseinrichtungen für Strecken in Zustandsdarstellungen.- Synthese stabilisierender Regler für rationale Regelstreckenmodelle.- Entwurf von Steuer- und Regeleinrichtungen unter Optimalitätskriterien.- Anhang Der Autor wendet sich an Leser, die eine gute mathematische Vorbildung und eine anwendungsorientierte Grundausbildung in Regelungs- und Steuerungstechnik abgeschlossen haben und nun tiefer in die Methoden der Regelung und Steuerung von linearen zeitkontinuierlichen Prozessen eindringen wollen. Der Leser wird befähigt, die mathematischen Werkzeuge der linearen Systemtheorie für regelungstechnische Zwecke einzusetzen. Einführung....Pages 1-37 Mathematische Beschreibung von Signalen und Übertragungssystemen....Pages 39-101 Stabilität rationaler Übertragungsfunktionen....Pages 103-167 Grundkonzepte der linearen Regelungstheorie....Pages 169-238 Regelbarkeit aus mathematischer Sicht....Pages 239-269 Beschreibung von LTI-Systemen durch Polynommatrizen....Pages 271-360 Zeitdiskrete LTI-Systeme und Abtastregelkreise....Pages 361-420 Das Lehrbuch behandelt die Regelung und Steuerung von linearen zeitkontinuierlichen Prozessen so ausfuhrlich, dass Leser befahigt werden, die mathematischen Werkzeuge anzuwenden. Anwendungsbeispiele illustrieren die allgemeinen Gesetzmassigkeiten."