Backstepping Control of Coupled Parabolic Systems with Varying Parameters

Viele technische Prozesse werden durch verkoppelte parabolische partielle Differentialgleichungen beschrieben. Zeitabhängige Charakteristiken, zeitveränderliche Ortsbereiche oder die Linearisierung eines Systems entlang einer Solltrajektorie führen dabei zu Systemen mit orts- und zeitabhängigen Koeffizienten. Für diese Systemklasse mit eindimensionalem Ortsbereich wird die Backstepping-Methode zum Reglerentwurf mit ein- und beidseitigem Randeingriff entwickelt. Zustandsregler und Beobachter sowie der resultierende Ausgangsregler werden durch eine konstruktive Entwurfsmethode bestimmt und ermöglichen die gleichmäßige exponentielle Stabilisierung des Systems mit vorzugebender Stabilitätsreserve. Die theoretischen Ergebnisse werden durch zahlreiche Simulationen untermauert.