Robuste Regelung

© Harald Pfifer

Linear Zeitveränderliche Regelung:

Eine Vielzahl von automatisierten Systemen folgen vorberechneten Trajektorien, womit ihre nichtlinearen Dynamiken ausschließlich zeitabhängig sind. Die direkte Analyse der nichtlinearen Dynamiken, speziell bei Präsenz von Störungen oder Unsicherheiten, ist äußerst komplex und zeitaufwändig. Werden diese jedoch entlang der Referenztrajektorie linearisiert, resultieren linear zeitveränderliche Systeme, für welche wiederum eine Vielzahl analytischer Robustheitskriterien existieren. Diese erlauben die schnelle und effiziente Identifikation von Worst-Case Szenarien im Auslegungs- und Zulassungsprozess von Regelungssystemen.

Wissenschaftliche Mitarbeiter: Felix Biertümpfel

Ausgewählte Veröffentlichungen:

• Biertümpfel F., Theis J., and Pfifer H., "Observer-Based Synthesis of Finite Horizon Linear Time-Varying Controllers", American Control Conference, 2022. 10.23919/ACC53348.2022.9867184, pdf
• Evangelisti L., Pfifer H., "Probabilistic Robustness Analysis of Uncertain LTV Systems in Linear Fractional Representation", IEEE L-CSS, 2021.  10.1109/LCSYS.2021.3078881
• Ossmann D. and Pfifer H., "Robustness Analysis of Continuous Periodic Systems using Integral Quadratic Constraints", IEEE 58th Conference on Decision and Control (CDC), 2019. 10.1109/CDC40024.2019.9029808
• Biertümpfel F. and Pfifer H., "Worst Case Gain Computation of Linear Time-Varying Systems over a Finite Horizon", IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 2018,  10.1109/CCTA.2018.8511591.

Linear Parametrisch Variierende Regelung:

Die lineare parametrisch-variierende  (LPV) Regelung ist ein leistungsfähiges Werkzeug für den Entwurf selbst anpassender Regelsysteme. Die Leistung wird normalerweise in Form der induzierten L2-Norm angegeben. Dies stellt eine natürliche Erweiterung des weit verbreiteten Hinf-Regelungsgerüsts dar. So können verschiedene Regelungsziele in einer klassischen gemischten Sensitivitätseinstellung spezifiziert werden, was die Reglerauslegung erleichtert. Die Forschung am Lehrstuhl für Flugmechanik und Flugregelung konzentriert sich auf die Entwicklung rechnerisch effizienter Wege zur Synthese von LPV-Reglern mit vorgegebener Struktur. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Hardware-Implementierung der entworfenen Regler einschließlich Aspekten wie Anti-Windup.

Wissenschaftliche Mitarbeiter: Emily Burgin

Ausgewählte Veröffentlichungen:

• Theis J. and Pfifer H., "Observer-Based Synthesis of Linear Parameter-Varying Mixed
  Sensitivity Controllers", International Journal of Robust and Nonlinear Control 30 (13), 5021-5039, 2020,  10.1002/rnc.5038.
• Theis J., Sedlmair N., Thielecke F. and Pfifer H., "Observer-based LPV Control with
  Anti-Windup Compensation: A Flight Control Example", IFAC World Congress, 2020.