Bøger af Alexander Weinmann

1 Zustandsregelungen.- 2 Modale Regelungen konzentrierter Systeme.- 3 Regelungen mit Zustandsbeobachtern.- 4 Abtastregelungen.- 5 Mehrgrößenregelungen.- 6 Regelungen örtlich verteilter Systeme.- 7 Ordnungsreduzierung.- 8 Optimierung technischer Prozesse.- 9 Optimale Regler fester Struktur.- 10 Optimale Steuerungen und Regelungen bei freier Struktur.- 11 Regelungen unter stationär zufälligen Bewegungen.- 12 Regelungen mit stochastisch optimaler Vorhersage. Kaiman-Filter.- 13 Nichtlineare Regelungen allgemeiner Art. Fuzzy Regelung.- 14 Nichtlineare Regelungen in der Zustandsebene.- 15 Grenzzyklennäherung durch Beschreibungsfunktion.- 16 Frequenzkennlinien für unstetige Regelungen.- 17 Stabilität nichtlinearer Regelungen.- 18 Adaptive und neuronale Regelungen.- 19 Robuste Regelungen.- 20 Optimale Regelungen für zeitvariante Prozesse.- 21 Dezentrale Regelungen.- A Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen.- A.1 Allgemeine Hinweise.- A.2 Verknüpfungssymbole.- A.3 Hochgestellte Symbole u. dgl.- A.4 Indizes.- A.5 Operationszeichen.- A.6 Symbole spezieller Art.- B Literaturverzeichnis.- C Sachverzeichnis.

1 Grundlagen der Dynamik regelungstechnischer Systeme.- 1.1 Allgemeine Zielsetzung der Regelungstechnik.- 1.2 Regelkreis.- 1.3 Voraussetzungen für Blockorientierung und Regelkreisbildung.- 1.4 Aufgaben der Regelungstechnik.- 1.5 Übertragungsfunktion und Regelungssystemtheorie.- 1.6 Anfangsbedingungen und Nullstellen der Übertragungsfunktion.- 1.7 Ausgangssignal Xa(s) bei x a(k)(0?)=0.- 1.8 Nichtverschwindende Vorgeschichte xa(k)(0?)?0.- 1.9 Analyse im Spektralbereich. Verknüpfung mehrerer Elemente.- 1.10 Regelstrecke und Störgrößen.- 1.11 Einschleifiger Standardregelkreis.- 1.12 Sensitivität.- 1.13 Differentielle Sensitivität für den Standardregelkreis.- 1.14 Linearisierung.- 1.15 Regelkreis im Signalflußdiagramm.- 1.16 Spezielle Elemente regelungstechnischer Systeme.- 1.16.1 Rationale Übertragungselemente.- 1.16.2 Totzeit-Elemente.- 1.16.3 Allpaß-Elemente.- 1.16.4 Laufzeitelemente.- 2 Regelkreisanalyse im Zeitbereich.- 2.1 Regelkreis-Reaktion auf einfache Signale.- 2.2 Mehrfache Polstellen von Xa(s).- 2.3 Näherung für kleine Zeitwerte.- 2.4 Näherung für große Zeitwerte.- 2.5 Faltungsintegral und Näherung durch Faltungssumme.- 2.6 Regelungen mit Totzeitelementen.- 3 Formulierung kontinuierlicher Regelungssysteme im Zustandsraum.- 3.1 Grundlagen.- 3.2 Transitionsmatrix (Fundamentalmatrix).- 3.3 Potenzreihenentwicklung der Transitionsmatrix.- 3.4 Zustandsregler. Führungs- und Störungsverhalten.- 3.5 Vorfilterbemessung.- 4 Analyseverfahren im Frequenzbereich.- 4.1 Frequenzgang.- 4.2 Ortskurven des Frequenzgangs.- 4.3 Ortskurven von typischen stabilen Regelkreis-Element en.- 4.4 Ortskurven instabiler Regelkreiselemente.- 4.5 Frequenzgangsortskurve des Regelkreises.- 4.6 Ermittlung von Zeitbereichssignalen aus dem Frequenzbereich.- 4.7 Ermittlung des Frequenzganges aus der gemessenen Systemantwort.- 4.8 Bode-Diagramm.- 4.9 Phasenminimum-Beziehungen.- 4.10 Knickstellen der Regelschleife und des Regelkreises.- 4.11 H?-Norm einer Übertragungsfunktion.- 5 Regelstrecken im Regelkreis.- 5.1 Antriebe. Allgemeines.- 5.2 Stromrichtergespeiste Gleichstromantriebe.- 5.3 Stromleitverfahren.- 5.4 Begrenzungsregelung.- 5.5 Kupplungselastizität.- 5.6 Umrichtergespeiste Asynchronmaschine.- 5.7 Thermische Regelstrecken.- 5.7.1 Durchlauferhitzer, Wärmetauscher.- 5.7.2 Kessel und Turbine.- 5.8 Hydraulische Regelstrecken.- 5.9 Pneumatische Regelstrecke.- 5.10 Mechanische Positionsregelstrecken.- 5.10.1 Einfache Fahrzeuglenkung.- 5.10.2 Balancierung.- 5.10.3 Passagierflugzeug.- 5.10.4 Raketenantrieb.- 5.11 Verfahrenstechnische Regelstrecken.- 5.12 Elektronische und nachrichtentechnische Regelstrecken.- 5.12.1 Verstärkungsausgleich.- 5.12.2 Scharfabstimmung.- 5.12.3 Zeilensynchronisierung.- 5.12.4 Rauschunterdrückung.- 5.13 Phase-Locked Loops (PLL).- 5.13.1 Phase-Locked Loop in analoger Ersatzrechnung.- 5.13.2 Regelungen an einem CD-Player.- 5.14 Schaltzeichen (Sinnbilder) für technische Regelstrecken.- 5.15 Volkswirtschaftliche Regelungen.- 5.16 Physiologische und psychische Regelkreise.- 5.17 Soziologische Regelungen.- 6 Stellglieder und Verstärker.- 6.1 Stromrichterstellglieder.- 6.2 Umrichter für Drehfeldmaschinen.- 6.3 Stellmotoren für mechanische Positionierung.- 6.4 Stellglieder für Flüssigkeits-, Gasströme u. körnige Stoffe.- 6.5 Schaltzeichen für Stellglieder und Verstärker.- 7 Regelungstechnischer Einsatz von Sensoren und Meßumformern.- 7.1 Anforderungen.- 7.2 Meßrauschen.- 7.3 Leistung eines Rauschsignales.- 8 Identifikationsverfahren.- 8.1 Auswertung der Sprungantwort von PDT1-Elementen.- 8.2 Auswertung der Sprungantwort von PT2-Elementen.- 8.3 Wendetangentenmethode bei PT2-Elementen.- 8.4 Auswertung der Sprungantwort von IT1-Elementen.- 8.5 Momentenmethode an der Gewichtsfunktion.- 8.6 Identifikation mit Hilfsregler.- 8.7 Identifikation mit fiktivem Serienelement.- 8.8 Regressionsanalyse. Quadratische Ausgleichsrechnung.- 9 Regler. Ausführung und Dimensionierung.- 9.1 Operationsverstärker.- 9.2 Elektr

I Introduction.- 1 Introductory Survey.- 2 Vector Norm. Matrix Norm. Matrix Measure.- 3 FUnctional Analysis, Function Norms and Control Signals.- II Differential Sensitivity. Small-Scale Perturbation.- 4 Kronecker Calculus in Control Theory.- 5 Analysis Using Matrices and Control Theory 79.- 6 Eigenvalue and Eigenvector Differential Sensitivity.- 7 Transition Matrix Differential Sensitivity.- 8 Characteristic Polynomial Differential Sensitivity.- 9 Optimal Control and Performance Sensitivity.- 10 Desensitizing Control.- III Robustness in the Time Domain.- 11 General Stability Bounds in Perturbed Systems.- 12 Robust Dynamic Interval Systems.- 13 Lyapunov-Based Methods for Perturbed Continuous-Time Systems.- 14 Lyapunov-Based Methods for Perturbed Discrete-Time Systems.- 15 Robust Pole Assignment.- 16 Models for Optimal and Interconnected Systems.- 17 Robust State Feedback Using Ellipsoid Sets.- 18 Robustness of Observers and Kalman-Bucy Filters.- 19 Initial Condition Perturbation, Overshoot and Robustness.- 20 Lpn-Stability and Robust Nonlinear Control.- IV Robustness in the Frequency Domain.- 21 Uncertain Polynomials. Interval Polynomials.- 22 Eigenvalues and Singular Values of Complex Matrices.- 23 Resolvent Matrix and Stability Radius.- 24 Robustness Via Singular-Value Analysis.- 25 Generalized Nyquist Stability of Perturbed Systems.- 26 Block-Structured Uncertainty and Structured Singular Value.- 27 Performance Robustness.- 28 Robust Controllers Via Spectral Radius Technique.- V Coprime Factorization and Minimax Frequency Optimization.- 29 Robustness Based on the Internal Model Principle.- 30 Parametrization and Factorization of Systems.- 31 Hardy Space Robust Design.- VI Robustness Via Approximative Models.- 32 Robust Hyperplane Design in Variable Structure Control.- 33 Singular Perturbations. Unmodelled High-Frequency Dynamics.- 34 Control Using Aggregation Models.- 35 Optimum Control of Approximate and Nonlinear Systems.- 36 System Analysis via Orthogonal Functions.- 37 System Analysis Via Pulse Functions and Piecewise Linear Functions.- 38 Orthogonal Decomposition Applications.- A Matrix Algebra and Control.- A.1 Matrix Multiplication.- A.2 Properties of Matrix Operations.- A.3 Diagonal Matrices.- A.4Triangular Matrices.- A.5 Column Matrices (Vectors) and Row Matrices.- A.6 Reduced Matrix, Minor, Cofactor, Adjoint.- A.7 Similar Matrices.- A.8 Some Properties of Determinants.- A.9 Singularity.- A.10 System of Linear Equations.- A.11 Stable Matrices.- A.12 Range Space. Rank. Null Space.- A.13 Trace.- A.14 Matrix Functions.- A.15 Metzler Matrices.- A.16 Projectors.- A.17 Projectors and Rank.- A.18 Projectors. Left-Inverse and Right-Inverse.- A.19 Trigonal Operator.- A.20 Transfer Function Zeros and Initial Step Transients.- A.21 Convolution Sum and TrigonalOperator.- B Eigenvalues and Eigenvectors.- B.1 Right-Eigenvectors.- B.2 Left-Eigenvectors.- B.3 Complex-Conjugate Eigenvalues.- B.4 Modal Matrix of Eigenvectors.- B.5 Complex Matrices.- B.6 Modal Decomposition.- B.7 Linear Differential Equations and Modal Transformations.- B.8 Eigenvalue Assignment.- B.9 Eigensystem Assignment.- B.10 Complete Modal Synthesis.- B.11 Vandermonde Matrix.- B.12 Decompostion into Eigenvectors.- B.13 Properties of Eigenvalues.- B.13.1 Smallest and Largest Eigenvalue of Symmetrie Matrices.- B.13.2 Eigenvalues and Trace.- B.13.3 Maximum Real Part of an Eigenvalue.- B.13.5 Adding the Identity Matrix.- B.13.6 Eigenvalues of Matrix Products.- B.13.7 Eigenvalue of a Matrix Polynomial.- B.13.8 Weyl Inequality.- B.14 Rayleigh's Theorem.- B.15 Eigenvalues and Eigenvectors of the Inverse.- B.16 Dyadic Decomposition (Spectral Representation).- B.17 Spectral Representation of the Exponential Matrix.- B.18 Perron-Frobenius Theorem.- B.19 Multiple Eigenvalues. Generalized Eigenvectors.- B.20 Jordan Canonical Form and Jordan Blocks.- B.21 Special Cases.- B.22 Fundamental Matrix.- B.23 Eigenvector Assignment.- B.23.1 Assignable Subspaces. Parametrization ...

This coherent introduction to the theory and methods of robust control system design clarifies and unifies the presentation of significant derivations and proofs. The book contains a thorough treatment of important material of uncertainties and robust control otherwise scattered throughout the literature.