Folgeregelung nichtlinearer Eingrößensysteme mittels linearer zeitvarianter Ausgangsrückführung

Abstract

Zusammenfassung Dieser Beitrag behandelt den Entwurf von Folgereglern für nichtlineare Eingrößensysteme mittels linearer zeitvarianter dynamischer Ausgangsrückführung, die anhand der Linearisierung der Strecke um die Solltrajektorie bestimmt wird. Der Folgeregler besteht aus einem reduzierten Beobachter zur Rekonstruktion der Stellsignale einer linearen zeitvarianten Zustandsrückführung, welche eine stabile Folgefehlerdynamik sicherstellt. Beim Entwurf wird direkt die Ein-/Ausgangsdifferentialgleichung des Reglers durch Eigenwertvorgabe für lineare zeitinvariante Fehlerdifferentialgleichungen bestimmt, was den Entwurf vereinfacht. Anhand eines Laboraufbaus zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrommotors wird gezeigt, dass sich mit der vorgestellten Entwurfsmethodik ein linearer zeitvarianter Folgeregler niedriger Ordnung sowie vergleichsweise einfacher Struktur berechnen lässt.