Alexander Weinmann Knihy

Focusing on robust control systems, this book offers an introduction to the theory and methods essential for designing systems that effectively manage uncertainties. It aims to unify and clarify significant derivations and proofs, providing a comprehensive overview of critical topics often dispersed in existing literature. The text covers key areas of robust control, emphasizing design methods that minimize the impact of uncertainties on closed-loop behavior, making it a valuable resource for those interested in this field.

Die Regelungstechnik wird in diesem Buch praxisnah behandelt, wobei der Fokus auf der Anwendung und den physikalischen Grundlagen liegt. Es werden verschiedene Methoden wie Abtastung, Zustandsraum und Optimierung vorgestellt, die für die industrielle Projektierung und Wartung unerlässlich sind. Die didaktische Herangehensweise kombiniert umfassende Erklärungen mit konzentrierten Herleitungen, um den Bedürfnissen von Fachleuten gerecht zu werden. Praktische Ansätze und anwendungsnahe Methoden stehen im Vordergrund, um ein nachhaltiges Lernergebnis zu erzielen, das aktives Lernen fördert.

Band 1 behandelt ausführlich regelungstechnische Methoden für die industrielle Anwendung, betont die Verbindung von theoretischen und synthetischen Verfahren sowie die praktische Umsetzung. Es werden Methoden des technischen Entwurfs und gängige Verfahren zur Regler- und Stellgliedbemessung, insbesondere für moderne Technologien, vorgestellt.

Der dritte Band ergänzt die ersten beiden Bände und fokussiert sich auf die Vertiefung des Verständnisses sowie die bessere Beherrschung des behandelten Stoffes. Er dient als abschließende Zusammenfassung und rundet das Werk ab, indem er die Lerninhalte weiter vertieft.

Dieses Lehrbuch bietet eine kompakte Einführung in die computerunterstützte Regelungstechnik mit Programmpaketen wie MATLAB, SIMULINK, MAPLE und MATHEMATICA. Es zeigt, wie Ingenieure und Studenten komplexe technische Aufgaben effizient lösen können, während es auf wichtige Problembewusstseine und Herausforderungen hinweist.

Aus den wichtigsten Gebieten der Regelungstechnik wurden 407 Aufgaben zusammengefaßt, wie sie bei Prüfungen oder bei Rechenübungen gestellt werden können. An jede Angabe schließt die genaue Durchrechnung, Diskussion und Lösung an. Die Beispiele betreffen den Entwurf von Regelkreisen, Stabilitätsuntersuchungen, Zustandsraum, Abtastregelungen, Optimierung, Robustheit und nichtlineare Systeme. Bei den Beispielen wurde auf Kürze und Prägnanz besonderer Wert gelegt. Die Auswahl erfolgte in einer breiten Streuung von sehr einfachen bis sehr komplexen Aufgaben. Bei der Durchrechnung wurde überwiegend der analytische Weg eingeschlagen, weil dabei die Parameterverflechtung und Parameterabhängigkeit deutlich wird, aber auch der rechnergestützten Behandlung wurde Raum gewidmet.

Unter Bevorzugung anwendungsnaher und industriell nutzbarer Methoden werden dargestellt: Abtastregelungen, Mehrgrößen-(vermaschte) Regelungen; verschiedene nichtlineare, adaptive und insbesondere robuste Regelungen; Beobachter, modale Verfahren. Der Optimierung von Regelkreisen und dem fallweisen stochastischen Charakter wird Rechnung getragen, ebenso der Möglichkeit des Einsatzes ordnungsreduzierender Verfahren. Komplexe Stabilitätsfragen, der Zustandsraum sowie Darstellungen mit Übertragungsmatrizen sind erweitert worden. Neu aufgenommen sind die exakte Linearisierung nichtlinearer Regelungen mittels spezieller Transformationen, ferner Regelungen auf der Basis von fuzzy logic sowie von künstlichen neuronalen Netzen.