MATLAB in der Regelungstechnik Analyse linearer Systeme
Die Notwendigkeit der computerunterstützten Analyse und Synthese dynamischer Systeme und das Vorhandensein leistungsfähiger Rechner hat zahlreiche Softwareprodukte auf den Markt gebracht. Die in diesem Buch auf die Belange der linearen Regelungstechnik an
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B. G. Teubner Stuttgart · Leipzig 1998
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Bode, Helmut: MATLAB in der Regelungstechnik: Analyse linearer Systeme / von Helmut Bode. - Stuttgart ; Leipzig: Teubner, 1998 ISBN 978-3-519-06252-3
ISBN 978-3-322-91856-7 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-91856-7 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes i~t ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt besonders für Vervielfältigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. © 1998 B. G. Teubner Stuttgart . Leipzig Gesamtherstellung: Präzis-Druck GmbH, Karlsruhe Einbandgestaltung: Peter Pfitz, Stuttgart
Vorwort Die Notwendigkeit der computerunterstützten Analyse und Synthese dynamischer Systeme und das Vorhandensein leistungsfahiger Rechner hat zahlreiche Softwareprodukte auf den Markt gebracht. Die in diesem Buch auf die Belange der linearen Regelungstechnik angewendete Software MATLAB® gehört mit zu den am weitesten verbreiteten Produkten dieser Art. Auf der Grundlage des Prinzips Lehren und Lernen mit dem Computer soll den Studierenden eine Anweisung in die Hand gegeben werden, die es ihnen erlaubt, den in der Vorlesung vorgetragenen Stoff in Form von betreuten und selbständigen Übungen am Rechner zu erlernen, zu hinterfragen und zu festigen. Gedacht ist an Studierende der Fachrichtungen Elektrotechnik, Maschinenbau und Verfahrenstechnik, die das Fach AutomatisierungstechniklRegelungstechnik belegen, aber auch an Fachleute aus der Praxis, Forschung und Entwicklung, die regelungstechnische AufgabensteIlungen zu lösen haben. Grundlage sind die MATLAB Version 4.2c.l mit der Control System Toolbox Version 3.0b und der Symbolic Math Toolbox Version l.la. In einigen Fällen wurde mit der MATLAB Version 5 sowie den dazugehörenden Toolboxes Control System und Symbolic Math gerechnet. Für das leihweise Überlassen dieser MATLAB Version bedanke ich mich auch an dieser Stelle bei der Scientific Computer GmbH in Unterfohring. Die numerischen Berechnungen wurden mit dem MATLAB-Notebook Version 1 für Winword 6. Oa aufgezeichnet. Der Inhalt des Kapitels 2, mit der Beschreibung von MATLAB-Kommandos, -Konstanten sowie -Darstellungsweisen von Zahlen, Vektoren, Matrizen und Polynomen einschließlich dem Erstellen einfacher MATLAB-Dateien ist als eine für notwendig empfundene Einführung in MATLAB anzusehen, welche aber nicht die mitgelieferten Handbücher ersetzten soll und kann. Gegenstand des Kapitels 3 ist die Vorgehensweise bei dem Erstellen mathematischer Prozeßmodelle an Handeines mechanischen Systems Stab-Wagen, eines Gleichstrom-Nebenschluß-Motors, der Vereinigung dieser Systeme zum Inversen Pendel, eines Gleichspannungs-Netzgerätes, eines sprungfähigen Systems in Form eines elektrischen Netzwerkes sowie eines RLC-Netzwerkes als Brückenschaltung. Die Beispiele repräsentieren eine große Klasse der in der Regelungstheorie auftretenden Systemarten, einschließlich d
