Laplace-, Fourier- und z-Transformation

In anwendungsnaher Weise wird der Leser mit der Laplace-, Fourier- und z-Transformation vertraut gemacht. Der eingeschlagene Weg ist anders als sonst üblich: Die benötigten Rechenregeln werden nicht als Rezept vorangestellt, sondern sie werden ausgehend von konkreten Problemstellungen hergeleitet. Die notwendigen mathematischen Operationen werden dann anhand realer Gegebenheiten angewendet. Aufgrund dieses einzigartigen Konzepts wird dem Leser ein Verständnis der Methoden - die sonst häufig unverständlich bleiben - ermöglicht.Aufbauend auf einer Einführung in die Laplace-Transformation wird deren Anwendung auf gewöhnliche Differenzial-, Differenzen- und Differenzendifferenzialgleichungen gezeigt. Nach der Erarbeitung der Rechenregeln und Korrespondenzen folgt der Bezug auf das Übertragungsverhalten dynamischer Systeme. Über die Funktionentheorie, die komplexe Umkehrformel und die Anwendung auf partielle Differenzialgleichungen wird dann in die Fourier-Transformation eingeführt. Abtasttheorem, Hilbert- und z-Transformation beschließen die Darstellung.Zahlreiche Grafiken, Tabellen und Beispiele veranschaulichen und vertiefen den Stoff. 45 Übungsaufgaben mit ausführlicher Darstellung des Lösungswegs ermöglichen die Erprobung des gelernten Wissens.Damit wird dem zukünftigen Ingenieur und auch dem Praktiker quasi aller Branchen ein leistungsfähiges, unverzichtbares mathematisches Werkzeug an die Hand gegeben. Einzigartig behandelt dieses ausgereifte Lehrbuch alle drei Methoden der Transformation ohne Beschränkung auf elementare Anwendungen und macht die abstrakten Rechenregeln dabei verständlich. Es liegt somit ein wirklich umfassendes Buch der Transformationsmethoden vor, welches die Zusammenhänge auf verständliche Weise herausstellt und so das Verbindende der Systemtheorie, Regelungstechnik und Nachrichtentechnik betont.

Das von Otto Föllinger begründete Lehrbuch ist 1972 erstmals erschienen und zu einem Standardwerk der Regelungstechnik geworden. Sein Ziel, den Leser mit dem Begriffssystem und der Methodik der Regelungstechnik sowie deren Anwendung vertraut zu machen, erreicht es durch systematischen Aufbau, gute Lesbarkeit und Anwendungsnähe. Auf mathematische Strenge ist kein Wert gelegt, wohl aber darauf, dass die Motivation von Begriffen und Verfahren einsichtig wird, dass sich die Schlussweisen ohne Mühe nachvollziehen lassen und soweit wie möglich anschaulich bleiben. Zahlreiche realistische Beispiele bestätigen die Leistungsfähigkeit der theoretischen Methoden.Ausgehend von der anschaulichen Beschreibung der Systeme durch das Strukturbild werden die klassischen Analyse- und Syntheseverfahren im Frequenzbereich behandelt. An sie schließt sich eine ausführliche Darstellung der Zeitbereichsmethodik (Zustandsbeschreibung) an, in die mehrere Verfahren zum Entwurf von Zustandsregelungen sowie die Ordungsreduktion einbezogen sind.Dieser Lehrbuch-Klassiker wird von vier Schülern Otto Föllingers weiterbearbeitet und an neuere Entwicklungen angepasst. Sie legen hier erneut eine Aktualisierung dieses systematischen, anwendungsnahen und außergewöhnlich anschaulichen Lehrbuchs vor.

Das Buch führt den Ingenieur in die Anwendung von Optimierungsmethoden auf dynamische Systeme ein. Es geht dabei um den Entwurf optimaler Steuerungen und Regelungen. Mathematische Strenge ist nicht angestrebt, wohl aber ein Verständnis der Methodik, das über die bloße Anwendung gegebener Formeln hinausgeht. Deshalb werden die Begriffe und Methoden vor dem Hintergrund realer dynamischer Systeme motiviert und plausibel gemacht. Um dem Leser den Zugang zu dem theoretisch anspruchsvollen Gebiet der Optimierung zu erleichtern, beschränkt sich die Darstellung auf die für die Anwendung wesentlichen Gesichtspunkte, bringt diese aber ausführlich und anhand illustrativer Beispiele. An Vorkenntnissen sind lediglich mathematische und regelungstechnische Grundkenntnisse erforderlich.

Keine ausführliche Beschreibung für "Lineare Abtastsysteme" verfügbar.

Gegenstand des Buches sind Analyse und Entwurf nichtlinearer kontinuierlicher Regelungen. Das Buch ist in zwei Bände aufgeteilt. Band II beginnt mit der Harmonischen Balance oder Harmonischen Linearisierung im Kapitel 4, die durch den frequenzgangähnlichen Begriff der Beschreibungsfunktion und die daraus resultierende Benutzung von Ortskurven der Denkweise des Ingenieurs sehr entgegen kommt. Im Kapitel 5 folgen auf sie Popowund Kreiskriterium. Diese haben zwar keinen inneren Zusammenhang mit der Harmonischen Balance, gehören aber für den Anwender dennoch in deren Nähe, weil sie ebenfalls mit den Begriffen ¿Frequenzgang" und ¿Ortskurve" arbeiten. An das Popow-Kriterium schließt sich zwanglos die Hyperstabilitätstheorie von Popow an, da man den Begriff der HyperStabilität als eine Verallgemeinerung der absoluten Stabilität ansehen kann, auf die sich Popow- und Kreiskriterium beziehen. Die HyperStabilität wird deshalb im Kapitel 6 behandelt.