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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: Bretthauer, Georg

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ISSN
0178-2312
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Volume 63, Issue 12 (Dec 2015)

Issues

Backstepping-Entwurf flachheitsbasierter Folgeregler mit robuster asymptotischer Störkompensation für parabolische PDEs

Backstepping design of flatness-based tracking controllers with robust disturbance rejection for parabolic PDEs

Joachim Deutscher
Published Online: 2015-12-01 | DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2014-1155

Zusammenfassung

In diesem Beitrag wird die Backstepping-Methode erweitert, um für die flachheitsbasierte Folgeregelung von parabolischen Systemen Zustandsrückführungen zur robusten asymptotischen Störkompensation entwerfen zu können. Das zugehörige Stabilisierungsproblem wird dabei auf ein Eigenwertvorgabeproblem für das interne Modell und auf den davon unabhängigen klassischen Backstepping-Entwurf einer Zustandsrückführung für das parabolische System zurückgeführt. Bei Auftreten von nichtdestabilisierender Modellunbestimmtheit erfolgt für die asymptotische Störkompensation der Robustheitsnachweis. Der vorgeschlagene Folgereglerentwurf wird für ein parabolisches Beispielsystem mit Modellunbestimmtheit veranschaulicht.

Abstract

In this article the backstepping approach is extended to the design of flatness-based tracking controllers for parabolic systems with robust disturbance rejection. The corresponding stabilization problem consists of an eigenvalue assignment for the internal model and the independent backstepping design of a state feedback for the parabolic system. For tracking control systems with non-destabilizing model uncertainty robust disturbance rejection is verified. The proposed tracking controller design is demonstrated for an uncertain parabolic system.

Keywords: Distributed-parameter systems; backstepping; flatness; internal model principle; asymptotic disturbance rejection

Schlagwörter: Verteilt-parametrische Systeme; Backstepping; Flachheit; Prinzip des internen Modells; asymptotische Störkompensation

About the article

Joachim Deutscher

PD Dr.-Ing. habil. Joachim Deutscher ist akademischer Oberrat und Privatdozent am Lehrstuhl für Regelungstechnik der Universität Erlangen-Nürnberg und leitet dort die Forschungsgruppe ,,Unendlich-dimensionale Systeme“. Hauptarbeitsgebiete: verteilt-parametrische und nichtlineare Systeme mit Anwendungen in der Mechatronik und Fertigungstechnik.

Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Regelungstechnik, Cauerstraße 7, D-91058 Erlangen


Accepted: 2015-06-23

Received: 2014-10-30

Published Online: 2015-12-01

Published in Print: 2015-12-28


Citation Information: at - Automatisierungstechnik, ISSN (Online) 2196-677X, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2014-1155.

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©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston. Copyright Clearance Center

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