Digitale Regelung in kontinuierlicher Zeit

Rechner und Spezialprozessoren werden heute in großem Umfang zur Filterung, Steuerung und Regelung im Zusammenwirken mit kontinuierlichen Prozessen verwendet. Die digitalen Elemente können den Prozess nur zu diskreten Zeitpunkten beeinflussen, während der Prozess kontinuierlich gestört wird und auch die Wirksamkeit der Gesamtanlage in kontinuierlicher (wirklicher) Zeit zu bewerten ist. Für ein solches gemischtes System ist sowohl die Behandlung als zeitinvariantes kontinuierliches System als auch der Übergang zu einer rein zeitdiskreten Beschreibung im allgemeinen mit prinzipiellen Fehlern behaftet. Im Buch wird eine exakte Beschreibung gemischter Systeme mittels der parametrischen Übergangsfunktion entwickelt, die auch eine messtechnische Erfassung als Frequenzgang erlaubt. Dieser Zugang im Frequenzbereich ist neu, entspricht der Denkweise des Ingenieurs und liefert weitreichende Ergebnisse. Es werden Verfahren angegeben, nach denen sich die Struktur und die Parameter der optimalen digitalen Elemente (mit MATLAB) berechnen lassen. Andererseits wird gezeigt, dass sehr große Fehler gemacht werden können, wenn der hybride Charakter solcher Systeme unbeachtet bleibt.

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Yephim N. Rosenwasser, Meerestechnische Universität St. Petersburg, Russland;
Prof. Dr.-Ing. Bernhard P. Lampe, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock

Inhalt
I Transformationen für kontinuierliche und zeitdiskrete Funktionen.- 1 Zweiseitige Laplace-Transformation.- 2 Transformationen für zeitdiskrete Funktionen.- 3 Verschobener Puls-Frequenzgang.- 4 Diskrete Laplace-Transformation kontinuierlicher Funktionen.- II Lineare Periodische Operatoren und Systeme.- 5 Lineare stationäre Operatoren und Systeme.- 6 Periodische Operatoren und Systeme.- 7 Analyse von LPO und LP Systemen.- 8 Statistische Analyse und H2Norm linearer periodischer Operatoren.- III Mathematische Beschreibung von Abtastsystemen in kontinuierlicher Zeit.- 9 Offene Abtastsysteme.- 10 Offene Systeme mit Prozeßrechner.- 11 Geschlossene Systeme mit einem Abtaster.- 12 Systeme mit mehreren Abtastern.- IV Analyse von Abtastsystemen in kontinuierlicher Zeit.- 13 Analyse offener Abtastsysteme bei deterministischer Erregung.- 14 Analyse von geschlossenen Abtastsystemen bei deterministischer Erregung.- 15 Analyse von Abtastsystemen mit zufälliger Anregung.- V Direkter Entwurf von Abtastsystemen.- 16 Quadratisch optimale offene Abtastsysteme.- 17 Direkter Entwurf geschlossener Abtastsysteme.- A Rational periodische Funktionen.- A.1 Grundlegende Definitionen.- A.2 Kausale und limitierte rational periodische Funktionen.- A.3 Nullstellen und Pole rational periodischer Funktionen.- A.4 Partialbruchzerlegung limitierter rational periodischer Funktionen.- A.5 Beschränktheit von rational periodischen Funktionen.- A.6 Berechnung von Integralen rational periodischer Funktionen.- A.7 Integration des Produkts von rational periodischen Funktionen.- A.8 Berechnung von Parameterintegralen.- B Direkter Entwurf mit Polynomverfahren.- B.1 Einführung.- B.3 Entwurf optimaler Folgesysteme.- B.4 Robuste Optimierung.