Zwei-Freiheitsgrade-Regelung linearer Systeme mit Stellgrößen- und Stellratenbegrenzungen

In diesem Artikel wird eine schnelle Führungsregelung für lineare Regelstrecken unter Stellgrößenund Stellratenbeschränkungen vorgestellt. Dazu wird ein auch für nichtlineare Systeme anwendbarer inversionsbasierter Vorsteuerungsentwurf mit einem weich-strukturvariablen Regler kombiniert. Die Formulierung eines konvexen Optimierungsproblems erlaubt den effizienten Reglerentwurf

Entwurf von modellbasierten Anti-Windup-Methoden für Systeme mit Stellbegrenzungen

Durch die Nichtbeachtung der immer vorhandenen Stellbegrenzungen bei der Auslegung eines Reglers kann es während des Betriebs zu einem unerwünschten Fehlverhalten des Regelkreises - dem sogenannten Windup - kommen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem systematischen Entwurf von Anti-Windup-Maßnahmen, die in Kombination mit einem zuvor ausgelegten Regler einen sicheren und effizienten Betrieb des Regelkreises trotz vorhandener Stellbegrenzungen gewährleisten. Es werden lineare und nichtlineare modellbasierte Anti-Windup-Methoden behandelt. Neben einer Stabilitätsgarantie für den Regelkreis und einer hohen Regelgüte liegt der Fokus auf einem einfach durchführbaren Entwurf mit möglichst wenigen vom Anwender zu wählenden Parametern. Letzteres wird durch eine auf konvexer Optimierung basierende Parametrierung des Anti-Windup erreicht