Verkopplungsbasierte Methode zur Entkopplung nichtlinearer Deskriptorsysteme

Abstract

Zusammenfassung: Dieser Beitrag beschreibt ein neues Verfahren zur Entkopplung nichtlinearer Deskriptorsysteme. Dabei werden keine Einschränkungen bezüglich des Index, der Properheit oder spezielle Steuerbarkeitseigenschaften angenommen, da das neue Verfahren auf der Interpretation eines Deskriptorsystems als spezielles Verkopplungsproblem basiert. Zu Beginn werden neue invariante Gröẞen des Deskriptorsystems, die maximalen Differenzordnungen, eingeführt, auf deren Basis erstmals notwendige und hinreichende Bedingungen für die Entkoppelbarkeit nichtlinearer Deskriptorsysteme hergeleitet werden. Das Verfahren wird am Ende an einem akademischen Beispielsystem demonstriert und am realen Prüf-stand eines Parallelroboters angewandt. Schlüsselwörter: Deskriptorsystem, Entkopplung, Verkopplungsregelung.Abstract: This paper presents a new approach for the design of decoupling controllers for nonlinear descriptor systems. No assumption on the index, the properness, or special controllability conditions are needed as the design is based on the interpretation of a descriptor system as a special coupling problem. At the beginning, new invariants for descriptor systems, the maximal differential orders, are introduced. They are used to state necessary and sufficient conditions to solve the decoupling problem for nonlinear descriptor systems for the first time. The new approach is exemplified with an academic example and the test bed of a parallel robot.

Trajectory-tracking control from a multibody system dynamics perspective

“…A derivation of the internal dynamics is here briefly outlined for SISO systems written in ODE form, with n c = 0 [40]. Deriving the internal dynamics directly for DAEs is, for example, discussed in [58,59]. The internal dynamics can be extracted by applying a nonlinear coordinate transformation to the input-output relationship.…”