Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird ein neues Verfahren zum Entwurf von Störgrößenaufschaltungen mit Störbeobachtern für Strecken mit unbekanntem Störeingriffsort vorgestellt. Die resultierenden Regler sichern die Robustheit der asymptotischen Störkompensation, womit auch bei Auftreten von nicht destabilisierender Modellunsicherheit die stationär vollständige Ausregelung von Störungen gewährleistet ist. Der neue Reglerentwurf ist dual zur Anwendung des internen Modellprinzips mittels des Ansatzes von Davison. Im Gegensatz zu letzterem ermöglicht die neue Entwurfsmethodik jedoch eine sehr einfache und vollständige Vermeidung von Regler-Windup durch Einspeisung des begrenzten Stellsignals in den Störbeobachter. Ein einfaches Beispiel verdeutlicht die Vorteile des neuen Entwurfsverfahrens.
Abstract
In this contribution a new method for the design of disturbance feedforward controllers with disturbance observers is presented for systems, where the disturbance input location is unknown. The resulting controller achieves an asymptotic rejection of the disturbances in spite of plant parameter variations and of changing disturbance input locations and is therefore robust. It is shown that the new controller design method is dual to Davison's approach for the application of the internal model principle. However, different from the latter one the new design procedure allows a simple and complete prevention of controller windup by driving the disturbance observer with the saturated input. A simple example demonstrates the advantages of the new design method.
Über die Autoren
PD Dr.-Ing. habil. Joachim Deutscher ist akademischer Oberrat und Privatdozent am Lehrstuhl für Regelungstechnik der Universität Erlangen-Nürnberg und leitet dort die Forschungsgruppe „Unendlich-dimensionale Systeme“. Hauptarbeitsgebiete: verteilt-parametrische und nichtlineare Systeme mit Anwendungen in der Mechatronik und Fertigungstechnik.
Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Regelungstechnik, Cauerstraße 7, D-91058 Erlangen
Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Roppenecker ist Inhaber des Lehrstuhls für Regelungstechnik an der Technischen Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg. Hauptarbeitsgebiete sind neben der Lehre die methodische Weiterentwicklung der Regelungstechnik mit Blick auf Zwei-Freiheitsgrade-Strukturen sowie Regelungstechnik-Anwendungen im Kraftfahrzeug.
Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Regelungstechnik, Cauerstraße 7, D-91058 Erlangen
©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston
