Zusammenfassung
Dieser Beitrag beschreibt ein neues Verfahren zur Entkopplung nichtlinearer Deskriptorsysteme. Dabei werden keine Einschränkungen bezüglich des Index, der Properheit oder spezielle Steuerbarkeitseigenschaften angenommen, da das neue Verfahren auf der Interpretation eines Deskriptorsystems als spezielles Verkopplungsproblem basiert. Zu Beginn werden neue invariante Größen des Deskriptorsystems, die maximalen Differenzordnungen, eingeführt, auf deren Basis erstmals notwendige und hinreichende Bedingungen für die Entkoppelbarkeit nichtlinearer Deskriptorsysteme hergeleitet werden. Das Verfahren wird am Ende an einem akademischen Beispielsystem demonstriert und am realen Prüfstand eines Parallelroboters angewandt.
Abstract
This paper presents a new approach for the design of decoupling controllers for nonlinear descriptor systems. No assumption on the index, the properness, or special controllability conditions are needed as the design is based on the interpretation of a descriptor system as a special coupling problem. At the beginning, new invariants for descriptor systems, the maximal differential orders, are introduced. They are used to state necessary and sufficient conditions to solve the decoupling problem for nonlinear descriptor systems for the first time. The new approach is exemplified with an academic example and the test bed of a parallel robot.
Über die Autoren
Dr.-Ing. Daniel Labisch war Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Fachgebietes Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt und ist nun Mitarbeiter der Siemens AG. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeit am Fachgebiet Regelungstechnik und Mechatronik beschäftigte er sich mit dem Entwurf linearer und nichtlinearer Deskriptorsysteme, woraus dieser Beitrag hervorgeht.
Siemens AG, Industry Sector, Industry Automation Division, Östliche Rheinbrückenstr. 50, 76187 Karlsruhe, Tel: +49-(0)721/595-2254
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski ist Leiter des Fachgebietes Regelungstechnik und Mechatronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Darmstadt. Methodenorientierte Forschungsschwerpunkte sind der Entwurf linearer und nichtlinearer Mehrgrößenregelungen, die Anwendung von Walshfunktionen in der Systemtheorie, Multiratenabtastsysteme sowie iterativ lernende Regelungen. Anwendungsorientierte Schwerpunkte sind die Analyse, der Entwurf und die digitale Regelung mechatronischer Systeme.
TU Darmstadt, Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik, Fachgebiet Regelungstechnik und Mechatronik, Landgraf-Georg-Str. 4, 64283 Darmstadt, Tel.: +49-(0)6151-16-3014, Fax: +49-(0)6151-16-6114
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