Optimale lineare Regelung

Gegenstand des Buches ist die Bestimmung der bestmglichen erreichbaren Regelgte in linearen zeitinvarianten Regelkreisen. Hierbei werden keine Einschrnkungen bezglich der Struktur der Regelstrecke oder der Regler gemacht. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist eine praxisnahe Spezifikation des gewnschten Regelkreisverhaltens, die Stabilitt, gutes Folgeverhalten und Robustheit sicherstellt, in Form von Schranken fr bestimmte Frequenzgnge des geschlossenen Regelkreises. Es wird dann schrittweise die mathematische Theorie entwickelt, mit der sich die Einhaltbarkeit solcher Spezifikationen fr ein gegebenes Streckenmodell berprfen und die optimale Regelgte ermitteln lt. Dies geschieht zunchst ausfhrlich fr zeitkontinuierliche Eingrenregelkreise. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zur numerischen Auswertung der resultierenden Bedingungen wurden erstmals fr die wichtigsten Streckentypen Diagramme berechnet, die exakt die notwendigen Kompromisse bei der Regelkreisspezifikation angeben. Unter Benutzung der w-Transformation werden die Ergebnisse auf zeitdiskrete Regelungen bertragen. Eine knappe Darstellung der Verallgemeinerung der Methodik auf Mehrgrenregelungen bildet den Abschlu des Buches. Da die erforderliche Robustheit des Regelkreises Bestandteil der Spezifikation ist, liefert die dargestellte Theorie auch eine Aussage darber, ob fr ein konkretes Problem festeingestellte lineare Regler ausreichend sind, oder ob zu komplexeren Regelungen (nicht-linear, schaltend, adaptiv) bergegangen werden mu, um die geforderte Regelgte zu erreichen.