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Nichtlineare Regelung

Das Hauptthema meiner Forschung im Fachbereich Regelungsmethoden und Robotik besteht aus der Entwicklung von passivitätsbasierten Regelungsverfahren für nichtlineare Systeme.

Man kann mittels linearer Modelle nur einen Teil der Natur- und Industrieprozesse präzis beschreiben. Manche Phänomene sind zwar nichtlinear und erfordern deswegen nichtlineare Modelle und Regelungsverfahren. Unter den im Bereich der nichtlineare Systeme angewandten Regelungsstrategien finden wir die sogenannten passivitätsbasierten Methoden.

Dissipative System

Passive Systeme verfügen über keine innere Energie Quelle. Das hat zur Folge, dass die gespeicherte Energie immer kleiner oder gleich der zugeführten ist. Durch den Begriff der Passivität wird ein nichtlineares System aus einer energiebasierten Perspektive betrachtet. Ist das System passiv mit einer positiv definiten Speicher Funktion, dann ist es auch stabil im Sinne von Lyapunov.

Eine ziemlich interessante Eigenschaft passiver Systeme ist, dass sowohl die Parallelschaltung als auch die Regelkreisstrukturen mit passiven Teilsysteme passiv sind (und infolgedessen möglicherweise stabil). Aus diesem Grund finden passivitätsbasierte Regelungsverfahren zahlreiche Anwendungen im Bereiche wie z.B. Synchronisierung Multiagentensysteme, Robotik und Vernetzte Systeme.

PWM Rectfier

Auch auf dem Gebiet der Regelung dreiphasiger PWM-Gleichrichter sind Anwendungen zu finden. Man kann dadurch die Stabilität des Systems gewährleisten und seine Robustheit erhöhen.

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