Buch, Deutsch, 177 Seiten, PB, Format (B × H): 170 mm x 240 mm, Gewicht: 266 g
Reihe: Modellierung und Regelung komplexer dynamischer Systeme
Buch, Deutsch, 177 Seiten, PB, Format (B × H): 170 mm x 240 mm, Gewicht: 266 g
Reihe: Modellierung und Regelung komplexer dynamischer Systeme
ISBN: 978-3-8322-9135-8
Verlag: Shaker
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellierung, dem Reglerentwurf und der Stabilitätsanalyse für bestimmte Klassen verteilt-parametrischer Systeme auf der Grundlage ihres infinit-dimensionalen Charakters. Die in dieser Arbeit betrachteten Anwendungen reichen von einem piezoelektrischen Kragbalken mit angebrachter Masse am Balkenende, einem kommerziellen piezoelektrischen trimorphen Biegewandler, über einen Brückenkran mit angehängtem flexiblen Balken und Last bis hin zu einem Brückenkran mit schweren Ketten und Last. Neben den theoretischen Betrachtungen werden die hergeleiteten Regelkonzepte zumindest für die letzten drei Applikationen im experimentellen Umfeld implementiert. Die Mess- und Simulationsergebnisse belegen zudem eindrucksvoll die Realisierbarkeit der hergeleiteten Regelkonzepte. Der erste Teil dieser Arbeit widmet sich der Modellierung der betrachteten Anwendungen, welche der Klasse örtlich eindimensionaler verteilt-parametrischer Systeme angehören. Die Herleitung der Modelle erfolgt auf Basis der im System gespeicherten Energie unter Verwendung des Hamiltonschen Prinzips. Der folgende Teil der Arbeit behandelt den flachheitsbasierten Steuerungsentwurf. Nach einer kurzen Darstellung der Grundlagen des Konzeptes der Flachheit für verteilt-parametrische Systeme folgt die Herleitung der flachheitsbasierten Steuerungen für jede Anwendung auf Basis der Parametrisierung aller Systemvariablen in dem flachen Ausgang. Des Weiteren wird für jede Anwendung das Trajektorienfehlersystem hergeleitet. Darauf aufbauend erfolgt im nächsten Teil der Arbeit der Entwurf stabilisierender Regelungen für die Trajektorienfehlersysteme, wobei der verteilt-parametrische Charakter der Anwendungen integrativer Bestandteil der vorgestellten Regelungskonzepte ist und somit unerwünschte Effekte, wie die des sogenannten Spillovers, von vornherein vermieden werden. Dabei wird die Idee des passivitätsbasierten Reglerentwurfes an Hand der Anwendungen auf den infinitdimensionalen Fall erweitert. Im letzten Teil der Arbeit werden die Ergebnisse aus Simulation und Messung diskutiert. Dabei zeigt sich, dass die vorgeschlagenen Regelungskonzepte ein exzellentes Führungs- sowie Störverhalten aufweisen. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse und ein Ausblick auf weitere mögliche Forschungsarbeiten im Zusammenhang mit der Regelung verteilt-parametrischer Systeme bilden den Abschluss dieser Arbeit.
