Volume 57, Issue 10

Zusammenfassung Die bislang übliche Struktur zur Zustandsregelung linearer Systeme besteht aus einer Zustandsrückführung und einer Führungsgrößenaufschaltung über ein konstantes Vorfilter. Im Unterschied zur bewährten klassischen Regelung enthält sie keinen Soll-Istwert-Vergleich und die Aufschaltung über das Vorfilter ist abhängig vom Zustandsregler. Dieser Beitrag zeigt, dass Zustandsregelungen auch in eine Struktur mit Soll-Istwert-Vergleich überführt werden können, die zudem eine vom Zustandsregler unabhängige Vorsteuerung zur Führungs- und gegebenenfalls auch Störgrößenaufschaltung ermöglicht. Letztendlich können somit Zustandsregelungen immer auch in Form einer gewöhnlichen Regelung mit Soll-Istwert-Vergleich für die Regelgröße realisiert werden. Bei Verwendung einer modellgestützten Vorsteuerung lassen sich dabei das Führungsverhalten, die Reaktion auf durch Messung bekannte Störgrößen und die Ausregelung der sonstigen Einflüsse jeweils getrennt voneinander einstellen.

Zusammenfassung Der Beitrag beschreibt ein Lyapunov-Funktionen-basiertes Führungsfilter für lineare Strecken mit Stellgrößenbegrenzung. Ziel des Filters ist es, die Abhängigkeit zwischen der zu stabilisierenden Ruhelage und der Größe des mit Lyapunov-Funktionen nachweisbaren Einzugsbereichs zu überwinden. Hierdurch kann erreicht werden, dass für alle Ruhelagen im System der gleiche Einzugsbereich nachgewiesen werden kann. Dieser umfasst die Vereinigungsmenge aller Abschätzungen ohne Führungsfilter.

This publication presents a method for guaranteed state observation of uncertain linear systems, which is based on polyhedric approximations of the state sets. The method computes minimal enclosures of the set of reachable states that are consistent with the inputs, the outputs and the system dynamics. The main result is a new method for the determination of these sets, which is less conservative than the methods currently used. The efficiency of this state-set observation method is illustrated by its application to a mobile robot.

Zusammenfassung Der Prozess der elektrischen Energieübertragung und -verteilung wird durch das europaweite Marktgeschehen und die Integration erneuerbarer Energiequellen zunehmend komplexer. Die Informations-, Kommunikations- und Leittechnik muss diesen Herausforderungen neue Lösungen entgegensetzen. Trends und Ansätze hierzu werden in diesem Artikel vorgestellt.

Zusammenfassung Der Beitrag beschreibt Optimierungsstudien für Windenergie erzeugende Flugdrachen, die mittels ihrer Leine periodisch an einem Generator ziehen und dabei sehr schnell quer zum Wind fliegen. Wir stellen den aktuellen Stand der Forschung beim Bau und Modellieren solcher Systeme dar und formulieren dann ein Optimalsteuerungsproblem mit periodischen Randbedingungen und freier Periodendauer. Die Zielfunktion ist die Durchschnittsleistung am Generator. Wir lösen dieses nichtlineare und instabile Optimalsteuerungsproblem numerisch mit Hilfe des direkten Mehrzielverfahrens. Das Resultat unserer Optimierungsrechnungen ist, dass etwa 5 MW Durchschnittsleistung mit einem 500 m 2 -Drachen bei 10 m / s Windgeschwindigkeit erzeugt werden können. Wenn zwei Drachen zu einem “tanzenden Drachenpaar” verbunden werden, kann die Effizienz um 40% pro Tragflügel gesteigert werden, da der Luftwiderstand der Leine deutlich verringert wird.