Trajektorienfolgeregelung mittels linear-zeitvarianter Ausgangsrückführungen

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In der vorliegenden Dissertation wird ein praxisorientiertes „two degrees of freedom“-Regelungsverfahren für nicht-lineare Systeme vorgestellt. Der Steuerungsentwurf wird exemplarisch mit Optimalsteuerungen durchgeführt. Mittels Linearisierung um optimale Trajektorien wird das nicht-lineare System auf ein linear-zeitvariantes System transformiert. Man erhält so ein einfaches Modell für den Fehler des realen Systems im Vergleich zur berechneten Trajektorie. Die Darstellung mittels linear-zeitvarianter Systeme ermöglicht die Anwendung einfacher Syntheseverfahren für die Berechnung von Ausgangsrückführungen. Gleichzeitig erhält man Regelungsalgorithmen mit niedrigem Implementationsaufwand. Die Praxistauglichkeit des Verfahrens wird anhand einer Aufschwingregelung für ein inverses Pendel demonstriert. Insbesondere wird auf die Aspekte der Hardwareimplementation des Regelungsalgorithmus eingegangen.