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Entwurf robuster Ausgangsrückführungen für lineare Deskriptorsysteme

Hammer, Bernhard (2013)
Entwurf robuster Ausgangsrückführungen für lineare Deskriptorsysteme.
Technische Universität Darmstadt
Studienarbeit, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit linearen Deskriptorsystemen, ihrer Regelung mit Ausgangsrückführungen und der Robustheit des geschlossenen Regelkreises. Außerdem wird die Simulation von Deskriptorsystemen behandelt.

Da die Eigenwerte eines Deskriptorsystems über ein verallgemeinertes Eigenwertproblem definiert sind, wird die Herleitung einer Konditionszahl für ein solches Problem diskutiert. Die gefundene Konditionszahl ermöglicht selbst die Behandlung defekter Eigenwerte. Mittels einer gewichteten Summe wird eine aggregierte Konditionszahl definiert.

Auf eine Entwurfsmethode für Ausgangsrückführungen aufbauend, die alle für die Polplatzierung nicht benötigten Freiheitsgrade in parametrischer Form aufdeckt, wird unter Nutzung dieser Freiheitsgrade, die aggregierte Konditionszahl mittels verschiedener Optimierungsalgorithmen minimiert. Dadurch wird die Robustheit der Eigenwerte erhöht, was in Simulationsergebnissen demonstriert wird. Diese Simulationsergebnisse zeigen auch, dass die Reduktion der Kondition weitere wünschenswerte Auswirkungen auf die Systemdynamik hat.

Typ des Eintrags: Studienarbeit
Erschienen: 2013
Autor(en): Hammer, Bernhard
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Entwurf robuster Ausgangsrückführungen für lineare Deskriptorsysteme
Sprache: Deutsch
Referenten: Konigorski, Prof. Dr. Ulrich
Publikationsjahr: 2013
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: Oktober 2013
URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/5782
Kurzbeschreibung (Abstract):

Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit linearen Deskriptorsystemen, ihrer Regelung mit Ausgangsrückführungen und der Robustheit des geschlossenen Regelkreises. Außerdem wird die Simulation von Deskriptorsystemen behandelt.

Da die Eigenwerte eines Deskriptorsystems über ein verallgemeinertes Eigenwertproblem definiert sind, wird die Herleitung einer Konditionszahl für ein solches Problem diskutiert. Die gefundene Konditionszahl ermöglicht selbst die Behandlung defekter Eigenwerte. Mittels einer gewichteten Summe wird eine aggregierte Konditionszahl definiert.

Auf eine Entwurfsmethode für Ausgangsrückführungen aufbauend, die alle für die Polplatzierung nicht benötigten Freiheitsgrade in parametrischer Form aufdeckt, wird unter Nutzung dieser Freiheitsgrade, die aggregierte Konditionszahl mittels verschiedener Optimierungsalgorithmen minimiert. Dadurch wird die Robustheit der Eigenwerte erhöht, was in Simulationsergebnissen demonstriert wird. Diese Simulationsergebnisse zeigen auch, dass die Reduktion der Kondition weitere wünschenswerte Auswirkungen auf die Systemdynamik hat.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

This study deals with linear DAEs, their control by output feedback and the robustness of the closed-loop eigenvalues. Furthermore the simulation of DAE is addressed.

As the eigenvalues of a DAE are defined over a generalized eigenvalue problem, a condition number for such a problem is derived. This condition number even allows the treatment of defective eigenvalues. Via a weighted sum an aggregated condition number is defined.

After using a design method for output feedback controllers that reveals all the degrees of freedom not needed for pole placement in parametric form, these degrees of freedom are used to minimize the aggregated condition number by applying different optimization algorithms. Thereby the robustness of the eigenvalues is increased, as demonstrated in a simulation. The simulation in addition shows that reducing the condition number leads to other desirable effects for system dynamics.

Englisch
Freie Schlagworte: Deskriptorsystem, DAE, Robust, Kondition, Optimierung, Verallgemeinertes Eigenwertproblem, Ausgangsrückführung
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
descriptor system, DAE, robust, condition, optimization, generalized eigenvalue problem, output feedback controllerEnglisch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-57826
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik > Regelungstechnik und Mechatronik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Hinterlegungsdatum: 20 Nov 2016 20:55
Letzte Änderung: 20 Nov 2016 20:55
PPN:
Referenten: Konigorski, Prof. Dr. Ulrich
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: Oktober 2013
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
descriptor system, DAE, robust, condition, optimization, generalized eigenvalue problem, output feedback controllerEnglisch
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