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Vorwort
6
Inhaltsverzeichnis
8
1 Einleitung
12
1.1 Grundsätzlicher Aufbau von Regelkreisen
12
1.2 Ein typisches Beispiel einer angewandten Regelung
13
1.3 Historischer Überblick
14
1.4 Die Übertragungsfunktion
14
1.5 Mathematische Modelle und Blockschaltbilder dynamischer Systeme
25
2 Regeleinrichtungen
32
2.1 Einteilung und Bezeichnung
32
2.2 Technische Realisierung der Grundregler mit Operationsverstärkern
45
3 Analyse des transienten und stationären Verhaltens von Systemen
49
3.1 Typische Testsignale
49
3.2 Die wichtigsten Übertragungsglieder
52
3.3 Dynamisches Verhalten des Regelkreises
61
3.4 Stationäres Verhalten des Regelkreises
63
4 Stabilität von Regelkreisen
69
4.1 Einleitung
69
4.2 Das Stabilitätskriterium von Routh und Hurwitz
70
4.3 Das Stabilitätskriterium von Nyquist
74
4.4 DasWurzelortskurven-Verfahren
89
5 Qualitätskriterien von Regelkreisen
109
5.1 Entwurfsforderungen
109
5.2 Systeme zweiter Ordnung
110
5.3 Typische Kennwerte des dynamischen Verhaltens
116
5.4 International standardisierte Gütemaßzahlen
118
5.5 Das ITAE-Gütekriterium zur Optimierung des Systemverhaltens
119
6 Entwurf linearer Regelkreise
122
6.1 Regelkreis-Synthese im Bode-Diagramm
122
6.2 Regelkreis-Synthese mit Hilfe vonWurzelortskurven
151
6.3 Empirische Einstellregeln von Ziegler und Nichols
159
7 Mathematische Beschreibung linearer Systeme im Zustandsraum
162
7.1 Einleitung
162
7.2 Analyse geregelter Systeme im Zustandsraum
173
7.3 Normalformen der Zustandsraumdarstellung
181
8 Stabilität von Systemen
193
8.1 Einleitung
193
8.2 Das Stabilitätskriterium von Liapunov für lineare Systeme im Zustandsraum
194
9 Regelkreis-Synthese im Zustandsraum
204
9.1 Einleitung
204
9.2 Das Verfahren der Polzuweisung
204
9.3 Regelkreis-Synthese unter Verwendung des Zustands-Beobachters
220
9.4 Optimale Regelsysteme
253
10 Diskrete Regelung kontinuierlicher Systeme
263
10.1 Signaltypen
263
10.2 Prinzipieller Aufbau digitaler Regelkreise
264
10.3 Signalkonversion
265
11 Übertragungsverhalten diskreter Systeme
269
11.1 Übertragungsfunktion
269
11.2 Idealer Abtaster
271
11.3 Übertragungsfunktion zusammengesetzter Systeme
283
12 Synthese diskreter Regelsysteme
300
12.1 Das diskrete Filter aus einem äquivalenten analogen Filter
300
12.2 Regelkreis-Synthese mit Hilfe vonWurzelortskurven
316
12.3 Regelkreis-Synthese im Frequenzbereich
339
Anhang I
351
I.1 Die Laplace-Transformation
351
I.2 Inverse Laplace-Transformation
364
Anhang II
372
II.1 Die z-Transformation
372
II.2 Inverse z-Transformierte
385
II.3 Abbildung der s-Ebene in die z-Ebene
400
Literaturverzeichnis
407
Grundlagen der Regelungstechnik
407
Regelkreissynthese im Zustandsraum
408
Digitale Regelungstechnik
408
Optimale Regelprozesse
409
Adaptive Regelsysteme und Neuronale Netzwerke
409
Mathematische Grundlagenbücher zur Regelungstechnik
409
Sachwortverzeichnis
410
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