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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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ISSN
2196-677X
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Volume 57, Issue 6

Issues

Echtzeitanpassung des klassischen Riccati-Reglers
Real-Time Adaption of the Classical Riccati-Controller

Christof Büskens
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2009.0775

Zusammenfassung

Optimalregler, wie etwa der klassische Linear-Quadratische-Regulator (LQR), haben sich in der Vergangenheit als eine sehr hilfreiche Technik in vielen Anwendungsbereichen erwiesen; sie sind hinreichend robust und in der Lage, viele Abweichungen zwischen Simulation und Realität zu kompensieren. Ungeachtet dessen sind diese Regler jedoch nicht mehr optimal, sofern Abweichungen oder Störungen in den allgemeinen systembeschreibenden Parametern auftreten. Aus diesem Grund wird nachfolgend eine numerische Methode vorgestellt, die auf der parametrischen Sensitivitätsanalyse nichtlinearer Optimierungsprobleme basiert und die in der Lage ist, Näherungen höherer Ordnung des Rückkopplungsgesetzes in Echtzeit zu berechnen. Das bekannte Problem des inversen Pendels wird als Anwendungsfall untersucht.

Abstract

Optimal controllers, like the classical Linear Quadratic Regulator closed-loop controller (LQR), have proved to be a powerful tool in many applications and to be robust enough to compensate most differences between simulation and reality. Nevertheless these controllers are not optimal if disturbances or perturbations in the system data occur. For this purpose, a numerical method based on the parametric sensitivity analysis of nonlinear optimization problems is suggested to calculate higher order approximations of the feedback control law in real-time. The method is illustrated by the classical inverted pendulum.

Keywords: optimale Regelung; Riccati-Regler; parametrische Sensitivitätsanalyse

About the article

* Correspondence address: Universität Bremen, Zentrum für Technomathematik, Bibliotheksstr. 1, AG Optimierung und Optimale Steuerung, 28359 Bremen, Deutschland,


Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2009-06-01


Citation Information: at - Automatisierungstechnik Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik, Volume 57, Issue 6, Pages 269–278, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2009.0775.

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