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Uwe Nuß

• Der Beitrag zeigt bisher nicht genutzte Freiheitsgrade beim Entwurf eines linearen, zeitinvarianten Zustandsreglers für steuerbare Mehrgrößensysteme auf, wenn dieser auf der Basis der Ackermann´schen Formel durchgeführt wird. Darüber hinaus wird dargelegt, wie diese Freiheitsgrade zur Führungsentkopplung gezielt eingesetzt werden können. Damit dies gelingt, wird wie in der einschlägigen LiteraturDer Beitrag zeigt bisher nicht genutzte Freiheitsgrade beim Entwurf eines linearen, zeitinvarianten Zustandsreglers für steuerbare Mehrgrößensysteme auf, wenn dieser auf der Basis der Ackermann´schen Formel durchgeführt wird. Darüber hinaus wird dargelegt, wie diese Freiheitsgrade zur Führungsentkopplung gezielt eingesetzt werden können. Damit dies gelingt, wird wie in der einschlägigen Literatur eine Transformation der Zustandsgleichungen in eine teilsystemorientierte Struktur vorgenommen. Jedoch werden modifizierte Transformationsbeziehungen verwendet, die die benötigten Freiheitsgrade hervorbringen. Der Beitrag konzentriert sich hierbei auf zeitdiskrete Systeme, wenngleich die geschilderte Vorgehensweise grundsätzlich auch bei zeitkontinuierlichen Systemen anwendbar ist. Angesichts der gewählten Methodik, die Regelungseigenwerte vorzugeben und die verbleibenden Freiheitsgrade zur Erfüllung weiterer Forderungen an den Regler heranzuziehen, ist das vorgestellte Verfahren eine unmittelbare Alternative zu anderen Polvorgabeverfahren wie z. B. zur Vollständigen Modalen Synthese. Im Fall einer nicht realisierbaren vollständigen Führungsentkopplung bietet die vorgestellte Methode die Möglichkeit einer Lösungsfindung, bei der die verbleibenden Verkopplungen im Sinne eines quadratischen Gütemaßes minimiert werden.…
• The paper shows previously unused degrees of freedom in the design of a linear, time-invariant state controller for controllable multi-variable systems, if this is based upon Ackermann´s formula. In addition, it is explained how these degrees of freedom can be applied specifically for setpoint decoupling. To achieve this, the state equations are transformed into a sub-system oriented structure, asThe paper shows previously unused degrees of freedom in the design of a linear, time-invariant state controller for controllable multi-variable systems, if this is based upon Ackermann´s formula. In addition, it is explained how these degrees of freedom can be applied specifically for setpoint decoupling. To achieve this, the state equations are transformed into a sub-system oriented structure, as in the relevant literature. However, modified transformation relations are used which produce the required degrees of freedom. The article concentrates on time-discrete systems, although the described procedure can be applied to time-continuous ones, too. Due to the chosen methodology of specifying the control eigenvalues and using the remaining degrees of freedom to fulfill further requirements on the controller, the method presented is an alternative to other pole placement procedures such as the Complete Modal Synthesis. In case of an incomplete setpoint decoupling, the method presented offers the possibility of specifying a solution that minimizes the remaining coupling in the sense of a quadratic quality criterion.…