Regelungstechnik - Geering, Hans P.
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Dieses Lehrbuch führt in die Theorie der linearen dynamischen Mehrgrößensysteme ein. Das Verhalten dieser Systeme unter dem Einfluss von deterministischen und stochastischen Signalen wird im Zeit- und Frequenzbereich analysiert. Klassische und moderne Methoden des Reglerentwurfs, zeitkontinuierliche und digitale Regler, suboptimale Beobachter und Kalman-Bucy-Filter sind Gegenstand des Buches. Die sechste Auflage wurde besonders im Bereich der klassischen Regelung überarbeitet und erweitert. Aufgaben mit Lösungen zu den jeweiligen Kapiteln dienen Studenten und Praktikern zur Einübung des Gelernten und zur Selbstkontrolle.…mehr

Produktbeschreibung
Dieses Lehrbuch führt in die Theorie der linearen dynamischen Mehrgrößensysteme ein. Das Verhalten dieser Systeme unter dem Einfluss von deterministischen und stochastischen Signalen wird im Zeit- und Frequenzbereich analysiert. Klassische und moderne Methoden des Reglerentwurfs, zeitkontinuierliche und digitale Regler, suboptimale Beobachter und Kalman-Bucy-Filter sind Gegenstand des Buches. Die sechste Auflage wurde besonders im Bereich der klassischen Regelung überarbeitet und erweitert. Aufgaben mit Lösungen zu den jeweiligen Kapiteln dienen Studenten und Praktikern zur Einübung des Gelernten und zur Selbstkontrolle.
  • Produktdetails
  • Springer-Lehrbuch
  • Verlag: Springer, Berlin
  • 6., neubearb. u. erg. Aufl.
  • Erscheinungstermin: 10. September 2003
  • Deutsch
  • Abmessung: 235mm x 155mm x 18mm
  • Gewicht: 539g
  • ISBN-13: 9783540405078
  • ISBN-10: 3540405070
  • Artikelnr.: 03401804
Autorenporträt
Hans Peter Geering, ETH Zürich

Inhaltsangabe
1 Einleitung.- Literatur zu Kapitel 1.- Aufgaben zu Kapitel 1.- 2 Analyse linearer zeitinvarianter Systeme im Frequenzbereich.- 2.1 Die Bewegungsgleichungen.- 2.2 Die Laplace-Transformation.- 2.3 Lösung der Bewegungsgleichungen.- 2.3.1 System 1. Ordnung.- 2.3.2 System 2. Ordnung.- 2.3.3 System n. Ordnung.- 2.4 Die Übertragungsfunktion.- 2.5 Stabilität.- 2.6 Der Frequenzgang.- 2.6.1 Dezibel-Skala für Frequenzgänge.- 2.6.2 Klassifizierung linearer Systeme.- 2.6.3 Stationäre Antwort auf periodisches Eingangssignal.- 2.7 Literatur zu Kapitel 2.- 2.8 Aufgaben zu Kapitel 2.- 3 Behandlung einfacher regelungstechnischer Probleme im Frequenzbereich.- 3.1 Lineare Reglerbausteine.- 3.2 Klassische Folgeregelung.- 3.2.1 Allgemeine Gleichungen des Regelsystems.- 3.2.2 Regelstrecke 1. Ordnung mit P-, I- und PI-Regler.- 3.2.3 Regelstrecke 3. Ordnung mit P-Regler.- 3.3 Das Nyquist-Kriterium.- 3.3.1 Das spezielle Nyquist-Kriterium.- 3.3.2 Reale PD- und PID-Regler.- 3.3.3 Loop-shaping.- 3.3.4 Das allgemeine Nyquist-Kriterium.- 3.3.5 Nyquist-Kriterium für Mehrgrö ßen-Regelsysteme.- 3.4 Regelung mit Vorsteuerung.- 3.4.1 Allgemeine Gleichungen des Regelsystems.- 3.4.2 Beispiel.- 3.5 Literatur zu Kapitel 3.- 3.6 Aufgaben zu Kapitel 3.- Analyse linearer Systeme im Zeitbereich.- 4.1 Der Zustandsvektor und die Bewegungsgleichung.- 4.2 Übergang von einer Differentialgleichung höherer Ordnung auf eine Vektordifferentialgleichung erster Ordnung.- 4.2.1 Steuerbare Standardform.- 4.2.2 Beobachtbare Standardform.- 4.2.3 Zustandsraummodelle minimaler Ordnung.- 4.2.4 Koordinatentransformationen.- 4.3 Übergang von der Vektordifferentialgleichung 1. Ordnung auf die Übertragungsmatrix.- 4.4 Lösung der Bewegungsgleichung.- 4.4.1 Die homogene Bewegungsgleichung.- 4.4.2 Die spezielle inhomogene Bewegungsgleichung.- 4.4.3 Der allgemeine Fall.- 4.4.4 Beispiele.- 4.4.5 Eigenschaften der Transitionsmatrix.- 4.5 Stabilität.- 4.5.1 Lineares zeitvariables System.- 4.5.2 Lineares zeitinvariantes System.- 4.6 Steuerbarkeit und Stabilisierbarkeit.- 4.6.1 Fragestellung.- 4.6.2 Zeitvariable Systeme.- 4.6.3 Zeitinvariante Systeme.- 4.6.4 Stabilisierbarkeit und Polvorgabe.- 4.7 Beobachtbarkeit und Detektierbarkeit.- 4.7.1 Fragestellung.- 4.7.2 Zeitvariable Systeme.- 4.7.3 Zeitinvariante Systeme.- 4.7.4 Detektierbarkeit und Polvorgabe.- 4.8 Lineare Matrizen-Differentialgleichungen.- 4.9 Literatur zu Kapitel 4.- 4.10 Aufgaben zu Kapitel 4.- 5 Entwurf von Reglern mit linearer Zustandsrückführung.- 5.1 Warum lineare Zustandsrückführung?.- 5.2 Das zeitvariable LQ-Regulator-Problem.- 5.2.1 Problemstellung.- 5.2.2 Lösung des Regulatorproblems.- 5.2.3 Verifikation der Lösung und Kommentare.- 5.2.4 Beispiel: System 1. Ordnung.- 5.3 Das zeitinvariante LQ-Regulator-Problem.- 5.3.1 Konservative Problemstellung.- 5.3.2 Lösung des Regulatorproblems.- 5.3.3 Kommentare.- 5.3.4 Beispiel: System 3. Ordnung.- 5.4 LQ-Folgeregelungs-Probleme.- 5.4.1 LQ-Folgeregelung mit Zustandsvektor-Führung.- 5.4.2 LQ-Folgeregelung mit Ausgangsvektor-Führung.- 5.4.3 LQ Model Predictive Control.- 5.4.3.1 Das zeitvariable LQ MPC Problem.- 5.4.3.2 Das zeitinvariante LQ MPC Problem.- 5.4.3.3 Beispiel: Servosteuerung.- 5.5 Literatur zu Kapitel 5.- 5.6 Aufgaben zu Kapitel 5.- 6 Entwurf von Reglern mit linearer Ausgangsrückführung.- 6.1 Der Luenberger-Beobachter.- 6.2 Das Separations-Theorem.- 6.3 Mehrgrößen-Folgeregelung.- 6.3.1 Struktur des Folgeregelungssystems.- 6.3.2 LQG/LTR: eine Methode für den Entwurf robuster Regler.- 6.3.3 Kommentare.- 6.4 Fallstudie: Ottomotor.- 6.5 Literatur zu Kapitel 6.- 6.6 Aufgaben zu Kapitel 6.- 7 Systembetrachtungen zum Messen und Stellen.- 7.1 Literatur zu Kapitel 7.- 7.2 Aufgabe zu Kapitel 7.- 8 Beschreibung von Zufallsprozessen im Zeitbereich.- 8.1 Dynamische Messung.- 8.2 Zufallsprozesse und ihre Kennzeichnung im Zeitbereich.- 8.2.1 Der Zufallsprozeß als unendliche Familie von Zufallsvariablen.- 8.2.2 Der momentane Erwartungswert.- 8.2.3 Autokorrelations