Flachheitsbasierte Regelung eines Timoshenko-Balkens unter Verwendung von Regelungsformen

Zusammenfassung

Der Beitrag behandelt ein flachheitsbasiertes Reglerentwurfskonzept für hyperbolische Mehrgrößensysteme auf Basis der hyperbolischen Regelungsform (hRF). In dieser Zustandsdarstellung wird ein System durch homogene, randgekoppelte Transportgleichungen repräsentiert, was den Entwurf stabilisierender Folgeregelungen deutlich vereinfacht. Das Konzept wird anhand des klassischen Timoshenko-Balkens diskutiert, für den die hRF als verallgemeinerte Zustandsdarstellung resultiert. Da die Folgeregelung unter Verwendung einer rein statischen Zustandsrückführung somit nicht möglich ist, werden zwei alternative Vorgehensweisen mittels dynamischer und quasi-statischer Rückführung vorgestellt. Die Ergebnisse werden abschließend durch Simulationen validiert und veranschaulicht.