Eine L2-optimale Beobachtertechnik zur Vermeidung von Regler-Windup

Dieser Beitrag stellt eine neue Entwurfsmethodik für Hippes Regler-Antiwindup, das auch als Beobachtertechnik bezeichnet wird, vor. Die Beobachtertechnik basiert auf einer geeigneten Zerlegung des Reglers. Um eine akzeptable Regelgüte sicherzustellen, wurden bislang alle zulässigen Zerlegungen mittels Simulationen evaluiert. Die neu eingeführte Methode bestimmt mittels konvexer Optimierung für jede Zerlegung einen Kennwert, der die Abweichung von dem erwünschten linearen Verhalten des Regelkreises im Sinne der L₂-Norm charakterisiert. Anhand der Kennwerte wird dann eine Zerlegung gewählt.

This article presents a new design method for Hippe’s controller anti-windup, also referred to as observer technique. The observer technique prevents controller windup by a suitable decomposition of the controller. So far a decomposition ensuring an acceptable closed-loop performance has been chosen based on simulation results of all valid decompositions. The new method computes a specific value for each decomposition characterizing the degradation from the desired linear performance in terms of the L₂-norm. Then a proper decomposition is chosen based on these specific values.