Entwurf robuster Regelungen

In Abständen von etwa 20 Jahren konnten in der Regelungstechnik grundsätzliche Neuerungen beobachtet werden. Nachdem in den 40er Jahren eine systematische Behandlung von Regelkreisen im Frequenzbereich entwickelt wurde (Bode, Nyquist, Ziegler und Nichols, Wiener), verlagerte sich um 1960 das Interesse der Theoretiker auf den Zeitbereich, den Zustandsraum und optimale Regelung (Luenberger, Kaiman). Die Verfahren basieren auf Prozeßmodellen, und es stellte sich heraus, daß häufig in der praktischen Anwendung Probleme aufgrund von Modell- oder Parameterunsicherheiten auftreten. Dies motivierte die Entwicklung der robusten Regelungen in den 80er Jahren, die explizit bei Anwesenheit von Unsicherheiten Stabilität bzw. die Einhaltung bestimmter Qualitätsmerkmale gewährleisten ([16], [17], [68]) und somit große praktische Relevanz aufweisen. In diesem Buch sollen Theorie und Einsatz der in den 80er Jahren entwickelten Norm-optimalen Regelungen vermittelt werden. Selbstverständlich handelt es sich hierbei nur um eine Facette der zahlreichen neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der Entwurfs-und Analyseverfahren. Insbesondere die H -optimalen Regler und 00 die J.L-Synthese haben jedoch in den letzten 10 Jahren entscheidend dazu beigetragen, daß sich das Bild der "modernen" Regelungstechnik merklich gewandelt hat. Obwohl die Norm-optimalen Regelungen einen neuen Ansatz darstellen, so ist doch die Entwicklung ohne die Ergebnisse früherer Verfahren undenkbar. Aus didakti­ schen Gründen werden deshalb den robusten Regelungen Verfahren wie Polvorgabe, quadratisch optimale Regelung oder LQG vorangestellt. In Kapitel 7 schließt sich eine Einführung in Normen für Signale und Systeme an.

Akad. Rat Dr.-Ing. Kai Müller, Institut für Regelungstechnik, TU Braunschweig