Schnelle Regelung von linearen Systemen mit Stellgrößenbeschränkungen

In diesem Artikel wird eine nichtlineare Zustandsrückführung für Regelstrecken mit linearer Dynamik und einer Stellgrößenbeschränkung vorgestellt. Die Methode ermöglicht sehr schnelle Regelvorgänge. Erreicht wird dies durch die Verknüpfung sättigender und weicher strukturvariabler Regler. Es wird ein effizientes, LMI-basiertes Entwurfsverfahren zur Bestimmung der Reglerparameter vorgestellt. Bei Nachoptimierung der Parameter mittels Suchverfahren erreicht die Regelung eine Güte, die sehr nah an die zeitoptimale Lösung heranreicht.

This article presents a nonlinear control feedback for systems with linear dynamics and input constraints. The method allows very fast control action. The excellent performance is reached by combining saturation control with soft variable-structure controllers. An efficient LMI based design algorithm for the parameterization of the controller is presented. Optimizing these parameters using local nonconvex optimization provides a performance which is extremely close to the time optimal solution.