Early-Lumping Based Controller Synthesis for Linear Infinite-Dimensional Systems

Early-lumping-based Reglerentwurf für lineare unendlich-dimensionale Systeme

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-48219
  • Controllers for systems with spatially distributed parameters are often designed on the basis of an approximation model. Doing so, the neglected system dynamics might have a negative impact on the closed-loop behavior. This dissertation presents several approaches to deal with this undesired effect in a systematic way. These address continuous-time as well as discrete-time compensators with particular low order. The considered system class covers a variety of linear parabolic, hyperbolic, and biharmonic systems with spatially distributed inputs and outputs, as well as a class of time-delay systems. The dynamics of these systems and the closed-loop behavior are represented on the basis ofControllers for systems with spatially distributed parameters are often designed on the basis of an approximation model. Doing so, the neglected system dynamics might have a negative impact on the closed-loop behavior. This dissertation presents several approaches to deal with this undesired effect in a systematic way. These address continuous-time as well as discrete-time compensators with particular low order. The considered system class covers a variety of linear parabolic, hyperbolic, and biharmonic systems with spatially distributed inputs and outputs, as well as a class of time-delay systems. The dynamics of these systems and the closed-loop behavior are represented on the basis of state space models. The applied functional analytic tools are explained in detail.show moreshow less
  • Der Reglerentwurf für Systeme mit örtlich verteilten Parametern wird in der Praxis häufig anhand eines Approximationsmodells durchgeführt. Dabei kann sich die vernachlässigte Streckendynamik ungünstig auf das Regelkreisverhalten auswirken. Diese Dissertation verfolgt das Ziel, jenem unerwünschten Nebeneffekt in systematischer Weise entgegenzuwirken. Die vorgestellten Maßnahmen für zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Regelungen eignen sich besonders zur Erzielung niedriger Reglerordnungen. Die betrachtete Systemklasse umfasst eine Vielzahl linearer parabolischer, hyperbolischer und biharmonischer Systeme mit örtlich verteilten Ein- und Ausgängen, sowie eine Klasse von Totzeitsystemen. DieDer Reglerentwurf für Systeme mit örtlich verteilten Parametern wird in der Praxis häufig anhand eines Approximationsmodells durchgeführt. Dabei kann sich die vernachlässigte Streckendynamik ungünstig auf das Regelkreisverhalten auswirken. Diese Dissertation verfolgt das Ziel, jenem unerwünschten Nebeneffekt in systematischer Weise entgegenzuwirken. Die vorgestellten Maßnahmen für zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Regelungen eignen sich besonders zur Erzielung niedriger Reglerordnungen. Die betrachtete Systemklasse umfasst eine Vielzahl linearer parabolischer, hyperbolischer und biharmonischer Systeme mit örtlich verteilten Ein- und Ausgängen, sowie eine Klasse von Totzeitsystemen. Die Beschreibung dieser Systeme sowie des Regelkreisverhaltens erfolgt auf der Basis von Zustandsmodellen. Die eingesetzten Verfahren der Funktionalanalysis werden ausführlich erläutert.show moreshow less

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Metadaten
Author:Christian Harkort
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-48219
ISBN:978-3-944057-14-9
Series (Volume number):FAU Forschungen, Reihe B, Medizin, Naturwissenschaft, Technik (1)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Referee:Joachim Deutscher, Günter Leugering
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2014
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2013/08/01
Release Date:2014/07/03
Tag:early-lumping-Ansatz; endlich-dimensionaler Reglerentwurf; spillover-Reduktion; unendlich-dimensionale lineare Systeme
early-lumping approach; finite-dimensional compensator design; infinite-dimensional linear systems; spillover reduction
SWD-Keyword:Elektrische Regelungstechnik
Pagenumber:XV, 233 S.
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press
Institutes:Technische Fakultät / Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 3.0