Entwurf einfach strukturierter Regler mit Robustheitskriterien im Frequenzbereich

  • Zentraler Gegenstand der Arbeit ist die Anwendung von Robustheitskriterien im Frequenzbereich für den Entwurf robuster Regler mit einfacher Struktur. Im Blickpunkt stehen dabei unkomplizierte Regelstrecken aus Energie- und Verfahrenstechnik. Die gemessene Sprungantwort der Regelstrecke ist Ansatzpunkt für die hier vorgeschlagene Modellierungsmethode. Bevorzugt für die Kombination von PT1-Glied als nominelles Modell und PI-Regler folgen Untersuchungen zum erreichbaren Regelverhalten und die Überführung von Zeitbereichsvorgaben in eine frequenzabhängige Wichtungsfunktion. Die Robustheitskriterien werden grafisch durch punktweise Analyse auf dem gerasterten Parametergebiet ausgewertet, worin alle geeigneten Kombinationen der Reglerparameter als Lösung markiert werden. Die Algorithmen wurden in MATLAB-Programmen realisiert. Als Anwendungsbeispiele enthält die Arbeit den Reglerentwurf für einen Neutralisationsprozess, ein instabiles System und eine Druckregelstrecke.
  • Main issue of the thesis is the design of simply structured robust controllers using frequency domain robustness criterions for plants of process industry and power generation. Input for the modeling procedure is the step response of the plant. Due to modeling results achievable performance is determined in particular for the preferred combination of PT1-element as nominal model and PI-controller. Requirements in the time domain are transferred into a frequency domain weighting function in order to specify control objectives. Robustness criterions are analysed point by point for the set of all controller parameter value combinations in a certain rasterised range. Combinations fulfilling the criterions are marked as solution for the control problem in a diagram. The presented algorithms were programed using MATLAB functions. Its utilization is shown in the thesis for various examples such as neutralization process, unstable system and pressure plant control.

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Metadaten
Author: Jörg Schmuck
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-000000659
Referee / Advisor:Prof. Dr.-Ing. Gerhard Lappus
Document Type:Doctoral thesis
Language:German
Year of Completion:2005
Date of final exam:2005/02/04
Release Date:2007/03/12
Tag:Frequenzbereichskriterium; PI-Regler; Robuste Regelung
GND Keyword:Reglerentwurf; Mehrgrößenregelung; Prozessregelung; Robuste Regelung; Frequenzbereich; H-unendlich-Methode
Institutes:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Regelungssysteme und Netzleittechnik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen (eBTU) / LS Regelungssysteme und Leittechnik
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