Regelungstechnik 2 / Springer-Lehrbuch (PDF)

beeinflusst werden kann. Die genannten Voraussetzungen sind also nicht einschneidend, wenn es um die Darstellung dieser Grundideen geht. 

   Dennoch sind für eine Reihe praktischer Regelungsaufgaben Erweiterungen notwendig, die einem weiterführenden Studium vorbehalten bleiben und hier als Ausblick genannt werden. Einerseits muss die Klasse der betrachteten Regelstrecken erweitert werden, wenn sich die Eigenschaften des zu regelnden Systems zeitlich ändern, wenn der stochastische Charakter der Störungen beachtet werden muss, wenn wichtige nichtlineare Phänomene zu berücksichtigen sind oder wenn der Charakter der Regelstrecke als System mit verteilten Parametern eine wichtige Rolle spielt. Für jede dieser Erweiterungen gibt es umfangreiche theoretische Untersuchungen, die die in diesem Buch vermittelten Methoden so verallgemeinern, dass sie die in der erweiterten Systemklasse auftretenden neuartigen Phänomene berücksichtigen. In der praktischen Anwendung wird man jedoch nicht sofort mit den allgemeineren Methoden arbeiten, sondern zunächst entscheiden, wie weit die Regelstrecke von einem linearen, zeitinvarianten Verhalten „entfernt" ist. Man wird deshalb untersuchen, ob man durch Approximationen zur Betrachtung linearer zeitinvarianter Systeme zurückkehren kann oder ob man die umfangreichere Theorie nichtlinearer und zeitvariabler Systeme ausnutzen muss, weil das Regelkreisverhalten durch die mit der linearen Theorie nicht beschreibbaren Phänomene wesentlich beeinflusst wird.

  Andererseits lässt sich das Reglergesetz erweitern, um neue Eigenschaften des Regelkreises erzeugen zu können. Bei adaptiven Reglern muss für den Entwurf kein möglichst genaues Regelstreckenmodell aufgestellt werden, sondern der Regler erkennt durch eine „eingebaute" Identifikationskomponente selbstständig, wie sich die Regelstrecke verhält, und stellt sich darauf ein. Prädiktive Regler schauen in die Zukunft und berücksichtigen bei der Festlegung der aktuellen Stellgröße die zukünftige Entwicklung der Führungsgröße und die zu erwartende Bewegung der Regelstrecke.

  Diese und weitere Eigenschaften sind nur realisierbar, wenn der Regler stark nichtlinear sein darf und umfangreiche Rechenoperationen ausführen kann. Da diese Erweiterungen für die moderne Gerätetechnik keine wesentlichen Schwierigkeiten darstellen, sind die genannten Regler ein aktuelles Forschungsgebiet, das die Realisierbarkeit von Steuerungsaufgaben durch Regler in Zukunft deutlich erweitern wird. Dabei ist nicht verwunderlich, dass die wichtigsten Probleme wie die Behandlung von Stabilität, Robustheit und Störkompensation zwar komplizierter, ihre Lösungsmethoden jedoch im Prinzip dieselben sind wie bei den hier betrachteten linearen Regelkreisen.