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In einem gut gedämpft ausgelegten linearen Regelkreis kann sich eine Stellbegrenzung destabilisierend auswirken. Dieses Phänomen wird üblicherweise als Windup bezeichnet. Fast alle bisher bekannten Windup-Vermeidungsmaßnahmen treten erst dann in Aktion, wenn das Stellsignal den Begrenzungswert das erste Mal überschreitet. Obwohl dies bei stabilen Regelstrecken unproblematisch ist, hat es bei instabilen Systemen unter Umständen zur Konsequenz, dass sich mit solchen Maßnahmen eine Destabilisierung des Regelkreises nicht verhindern lässt. In diesem Beitrag wird nun ein neues Verfahren zur Vermeidung von Windup vorgestellt, das auf einer Trennung zwischen Führungsgrößen-Aufschaltung und Störausregelung beruht. Dadurch gelingt es, einen Teil des begrenzten Stellsignal-Bereiches für die Störbeseitigung und den verbleibenden Teil für das Führungsverhalten zu reservieren. Dies erlaubt die Auslegung von Regelungen mit gesicherter Stabilität bei exponentiell instabilen Regelstrecken mit Stellsignalbegrenzung und es ist gleichermaßen auch bei stabilen Strecken einsetzbar. Anhand der Regelung eines instabilen Systems wird die Anwendung des neuen Verfahrens demonstriert.

Eine neue Methode zur Regelung von Strecken mit Stellbegrenzung (A New Method for the Control of Systems with Input Saturation)