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Für die Realisierung von Arbeitspunktwechseln in einem endlichen Zeitintervall wird ein neuer Ansatz zum Vorsteuerungsentwurf für nichtlineare Systeme mit Ein- und Ausgangsbeschränkungen vorgestellt. Das Entwurfsverfahren definiert das betrachtete Transitionsproblem als eine Zwei-Punkt-Randwertaufgabe (RWA) in den Koordinaten der Ein-/Ausgangs-Normalform. Die Lösbarkeit der RWA verlangt eine hinreichende Anzahl von freien Parametern in der Differentialgleichung der Ein-/Ausgangsdynamik. Die RWA mit freien Parametern kann z.B. mit der Matlab-Funktion bvp4c numerisch gelöst werden. Das Entwurfsverfahren bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Beschränkungen des Eingangs, des Ausgangs sowie von dessen Zeitableitungen in der Formulierung der RWA zu berücksichtigen. Als Beispielaufgabe wird das seitliche Versetzen eines stehenden Pendels betrachet.

automatisierungstechnik

Inversionsbasierter Vorsteuerungsentwurf mit Ein- und Ausgangsbeschränkungen (Inversion-Based Feedforward Control Design under Input and Output Constraints)