Untersuchung von Ableitungsschätzverfahren und der Modell-freien Regelung

Abstract

In der Regelungstechnik basiert der Reglerentwurf meistens auf der mathematischen Beschreibung eines zu regelnden Systems. Das Problem hierbei ist, dass oft keine hinreichend exakten Modelle gefunden werden können und die darauf basierenden Regler nicht optimal sind.<br />Der Modell-freie Ansatz bietet sich hier als Lösung an:<br />Für ein System wird ein vereinfachtes Ersatzmodell angenommen, dessen unbekannte nicht modellierten Faktoren aus den Messdaten geschätzt werden. Für die Schätzung des vereinfachten Ersatzmodells ist eine Ableitungsschätzung nötig. In dieser Diplomarbeit wird eine neuartige Technik für die Ableitungsschätzung, des algebraische Schätzerverfahren, dem klassischen Ansatz der Least-Squares Schätzung gegenübergestellt.<br />Diese Diplomarbeit analysiert den Ansatz der Modell-freien Regelung unter Verwendung eines Ableitungsschätzverfahrens.<br />

Controller engineering is one of the main fields of automatic control engineering. Developing a controller is often based on an accurate, mathematical description of the specific application. The problem which arises is the fact that this descriptions are not accurate and thus control engineering becames problematic. Model-free control tries to provide a solution for this fundamental problem.<br />Instead of an accurate model, ths use of an simplier alternate model, which is used in the engineering process, is advised. The unknown effects which are not containted in the simplier model are estimated at runtime.<br />One of the main tools of Model-free control is derivative estimation. In this diploma thesis two techniques are compared to each other. First, the algebraic estimation is discussed and later compared to the classical Least-squares approach. In the end, one of the estimators is used in the context of Modell-free control on a real model.