Zusammenfassung
In vielen Regelungsproblemen stehen die notwendigen Messgrößen nicht zu äquidistanten Zeitpunkten zur Verfügung und es kann auf die zu regelnde Strecke nicht zu äquidistanten Zeitpunkten eingewirkt werden. Daneben treten auf Grund von notwendigen Auswertungszeiten im Sensor, etwaigen Kalibrierungsvorgängen des Stellglieds oder Sensors oder auch Rechenverzögerungen im Regler oft unvermeidliche Verzögerungen auf. Sowohl die variablen Abtastzeiten als auch die Verzögerungen müssen im Reglerentwurf berücksichtigt werden, um Instabilität oder Einschränkungen der Regelgüte zu vermeiden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass prädiktive Regelungsverfahren basierend auf kontinuierlichen Streckenmodellen in der Lage sind, Systeme unter nicht äquidistanter Abtastung und Verzögerungen zu stabilisieren. Zusätzlich werden neue Konzepte umrissen, die aufzeigen, wie durch aktive Sensoren Messungen ausgelöst werden können, sodass Stelleingriffe nur erfolgen, wenn dies notwendig ist.
Abstract
In many control problems the measurement instances might not be available in a periodically-equally-distributed way and/or the same might occur to the control signals. Moreover, due to the sensor evaluation time, calibration of actuators and sensors, or required computational time, inevitable delays can often arise. Both variable sampling times and delays must be considered during the control design in order to avoid instability and performance loss. In this paper, it is shown that predictive control methods, based on continuous time models, can be used to stabilize nonlinear systems under both non-equidistant sampling times and delays. Furthermore, it is outlined how sensors and control sampling instants can be actively utilized such that the control signal is updated only when necessary.
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