Andreas Kugi, Kurt Schlacher,
"Nichtlinearer H2-Entwurf mit Integralanteil für pulsweitenmodulierte elektrische Systeme"
: Tagungsband des GMA-Fachausschusses 1.4 „ Theoretische Verfahren der Regelungstechnik“, Seite(n) 103-117, 9-2001, ISBN: 3-9501233-2-6
Original Titel:
Nichtlinearer H2-Entwurf mit Integralanteil für pulsweitenmodulierte elektrische Systeme
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Buchtitel:
Tagungsband des GMA-Fachausschusses 1.4 „ Theoretische Verfahren der Regelungstechnik“
Original Kurzfassung:
Der erste Teil dieses Beitrages beschäftigt sich mit einer für die symbolische Implementierung geeigneten energiebasierten Modellierung nichtlinearer elektrischer Netzwerke. Die Modellierung basiert dabei im Wesentlichen auf einer leicht modifizierten Version des Theorems von Brayton-Moser in Kombination mit einer geeigneten Zustands-baumdarstellung der Inzidenzmatrizen. Die gewählte energiebasierte Beschreibung ist insbesondere auf die Anwendung der so genannten passivitäts- und dissipativitätsbasierten Reglerentwurfsverfahren, wie der nichtlineare H2-, der nichtlineare Hinf-Entwurf und die verschiedenen PBC-(passivity based control) Konzepte zugeschnitten. Es wird weiters gezeigt, dass sich das zustandsgemittelte Modell eines pulsweitenmodulierten elektrischen Netzwerks mit bipolarem Schalten ebenfalls mit Hilfe der energiebasierten Formulierung aus den gemittelten Potentialen herleiten lässt. Diese physikalische Struktur kann nun im Rahmen des Reglerentwurfs für pulsweitenmodulierte Systeme gezielt genutzt werden.
Pulsweitenmodulierte DC-DC-Konverter zeigen oft ein nichtphasenminimales Verhalten, was die direkte Anwendbarkeit der Methode der exakten Eingangs-/Ausgangslinearisierung verbietet. Der nichtlineare H2-Entwurf eignet sich besonders zum Einbringen zusätzlicher Dämpfung in das System, hab aber den Nachteil, dass er in seiner ursprünglichen Form die bleibende Regelabweichung zufolge von unbekannten konstanten Störungen, im vorliegenden Fall des DC-DC-Konverters primär durch Lastschwankungen verursacht, nicht unterdrücken kann. Unter Berücksichtigung der speziellen energiebasierten Struktur des gemittelten Modells ist es jedoch möglich, einen nichtlinearen H2-Entwurf mit Integralanteil systematisch zu entwerfen. Die Stabilität des geschlossenen Kreises wird durch das Entwurfsverfahren garantiert und fällt quasi automatisch an. Experimentelle Ergebnisse an einem Laborversuch zeigen die Tauglichkeit der vorgestellten Methodik.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Seitenreferenz:
103-117
Erscheinungsmonat:
9
Erscheinungsjahr:
2001
ISBN:
3-9501233-2-6
Anzahl der Seiten:
15
Notiz zur Publikation:
Kugi A., Schlacher K.: Nichtlinearer H2–Entwurf mit Integralanteil für pulsweitenmodulierte elektrische Systeme, In: Tagungsband des GMA-Fachausschusses 1.4 „ Theoretische Verfahren der Regelungstechnik“, September 23–26 2001, Interlaken, Schweiz, pp. 103–117, 2001. ISBN 3-9501233-2-6
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