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Fractional-order Systems and Controls details the use of fractional calculus (calculus of non-integer order) in the description and modeling of systems, and in a range of control design and practical applications. It is largely self-contained, covering the fundamentals of fractional calculus together with some analytical and numerical techniques and providing MATLAB® codes for the simulation of fractional-order control (FOC) systems (available by download from www.springer.com/ISBN). The use of fractional calculus can improve and generalize well-established control methods and strategies. Many different FOC schemes are presented for control and dynamic systems problems. These extend to the challenging control engineering design problems of robust and nonlinear control. Practical material relating to a wide variety of applications including, among others, mechatronics, civil engineering, irrigation and water management, and biological systems is also provided. All the control schemes and applications are presented in the monograph with either system simulation results or real experimental results, or both. Fractional-order Systems and Controls introduces its readers - academic and industrial control researchers interested in mechatronics, nonlinear and robust control, and applications fields from civil engineering to biological systems - to the essentials of FOC and imbues them with a basic understanding of FOC concepts and methods. With this knowledge readers can extend their use of FOC in other industrial system applications, thereby expanding their range of disciplines by exploiting this versatile new set of control techniques.

Engineering. --- Control. --- Systems Theory, Control. --- Mechatronics. --- Engineering. --- Systems theory. --- Ingénierie

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Schwerpunkte des zweiten Bandes der Regelungstechnik sind der Entwurf von Mehrgrößenregelungen im Zeitbereich und im Frequenzbereich sowie digitale Regelungen. Neben Standardverfahren wie Polverschiebung und optimale Regelung werden mit der strukturellen Analyse von Regelungssystemen, der robusten und dezentralen Regelung sowie Einstellregeln für Mehrgrößenregler Themen aufgegriffen, die bisher in Lehrbüchern fehlten. Für die wichtigsten Verfahren werden MATLAB-Programme (Release R2016a) angegeben, mit deren Hilfe diese Verfahren rechnergestützt auf größere Beispiele und auf vorlesungsbegleitende Projektaufgaben angewendet werden können. Anwendungsnahe Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen illustrieren die behandelten Methoden. Für die 9. Auflage wurden zahlreiche Textstellen überarbeitet und die Beschreibung von MATLAB an die aktuelle Version angepasst. Eine zusätzliche Projektaufgabe behandelt Regelungsprobleme am Quadrokopter. „Ein praxisgerechtes Lehrbuch für den bereits fortgeschrittenen Studenten mit Inhalten, die bislang oft nur in englischsprachigen Monografien zu finden waren.“ Prof. Dr.-Ing. Helmut Röck, Christian-Albrechts-Universität Kiel „Ein sehr gutes methodenorientiertes Lehrbuch der Regelungstechnik, das durch seine hohe sprachliche Qualität besticht und durch die Verknüpfung der theoretischen Inhalte mit Beispielen und selbst zu rechnenden Aufgaben zum Mitdenken und Mitarbeiten motiviert.“ Prof. Dr.-Ing. V. Krebs, Karlsruher Institut für Technologie Die Zielgruppen Studierende der Ingenieurwissenschaften an Universitäten und Fachhochschulen Der Autor Jan Lunze, 1970 bis 1974 Studium der Technischen Kybernetik an der Technischen Universität Ilmenau, 1980 Promotion auf dem Gebiet der dezentralen Regelung, 1983 Habilitation über robuste Regelung, seit 2001 Leiter des Lehrstuhls für Automatisierungstechnik und Prozessinformatik der Ruhr-Universität Bochum.>.

Control engineering. --- System theory. --- Control and Systems Theory. --- Systems Theory, Control.

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The present volume comprises survey articles on various fields of Differential-Algebraic Equations (DAEs) which have widespread applications in controlled dynamical systems, especially in mechanical and electrical engineering and a strong relation to (ordinary) differential equations. The individual chapters provide reviews, presentations of the current state of research and new concepts in - History of DAEs - DAE aspects of mechanical multibody systems - Model reduction of DAEs - Observability for DAEs - Numerical Analysis for DAEs The results are presented in an accessible style, making this book suitable not only for active researchers but also for graduate students (with a good knowledge of the basic principles of DAEs) for self-study.

Differential equations. --- Numerical analysis. --- System theory. --- Ordinary Differential Equations. --- Numerical Analysis. --- Systems Theory, Control.

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Regelungstechnik 2 Schwerpunkte des zweiten Bandes sind der Entwurf von Mehrgrößenregelungen im Zeitbereich und im Frequenzbereich sowie digitale Regelungen. Neben Standardverfahren wie Polverschiebung und optimale Regelung werden mit der strukturellen Analyse von Regelungssystemen, der robusten und dezentralen Regelung sowie Einstellregeln für Mehrgrößenregler Themen aufgegriffen, die bisher in Lehrbüchern fehlten. Für die wichtigsten Verfahren werden MATLAB-Programme (Release R2012a) angegeben, mit deren Hilfe diese Verfahren rechnergestützt auf größere Beispiele und auf vorlesungsbegleitende Projektaufgaben angewendet werden können. Anwendungsnahe Beispiele und Übungsaufgaben mit Lösungen illustrieren die behandelten Methoden. Für die siebente Auflage wurden einige Übungsaufgaben überarbeitet und die Beschreibung von MATLAB an die aktuelle Version angepasst. „Ein praxisgerechtes Lehrbuch für den bereits fortgeschrittenen Studenten mit Inhalten, die bislang oft nur in englischsprachigen Monografien zu finden waren.“ Prof. Dr.-Ing. Helmut Röck, Christian-Albrechts-Universität Kiel „Ein sehr gutes methodenorientiertes Lehrbuch der Regelungstechnik, das durch seine hohe sprachliche Qualität besticht und durch die Verknüpfung der theoretischen Inhalte mit Beispielen und selbst zu rechnenden Aufgaben zum Mitdenken und Mitarbeiten motiviert.“ Prof. Dr.-Ing. V. Krebs, Universität Karlsruhe.

Control engineering. --- System theory. --- Control and Systems Theory. --- Systems Theory, Control.

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Der Leser wird befähigt, die mathematischen Werkzeuge der linearen Systemtheorie für regelungstechnische Zwecke einzusetzen. Im Zentrum stehen die funktionentheoretischen und algebraischen Zusammenhänge, die sowohl Trajektoriensteuerungen als auch den Entwurf robuster stabilisierender Regler sowie die zeitkontinuierliche Behandlung von Abtastregelkreisen ermöglichen. Zahlreiche Beispiele illustrieren die Anwendung der allgemeinen Gesetzmäßigkeiten. Bei der Modellierung von Regelstrecken werden die unvermeidlichen Unbestimmtheiten berücksichtigt. Das Werk liegt nun in der zweiten, vollständig überarbeiteten und neu strukturierten Fassung vor, die inhaltlich um neue Forschungsergebnisse zum Entwurf von Steuerungen und Reglern erweitert wurde. Der Inhalt Einführung.- Mathematische Beschreibung von Signalen und Übertragungssystemen.- Stabilität rationaler Übertragungsfunktionen.- Grundkonzepte der linearen Regelungstheorie.- Regelbarkeit aus mathematischer Sicht.- Beschreibung von LTI-Systemen durch Polynommatrizen.- Entwurf von Steuerungen und Reglern.- Zustandsraummethoden.-Zeitdiskrete LTI-Systeme und Abtastregelkreise.- Fallstudie Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Leser, die anwendungs-bezogene Grundkenntnisse der Regelungstechnik besitzen und nun tiefer in die Methoden der Regelung und Steuerung von linearen zeitkontinuierlichen Prozessen eindringen wollen. Der Autor Professor Dr.-Ing. Dr.rer.nat. Kurt Reinschke hatte nach langjährigen Berufserfahrung in Forschung und Industrie seit 1992 eine Professur für Regelungs- und Steuerungstheorie an der TU Dresden inne. Diese Exzellenzuniversität übertrug ihm im Oktober 2012 eine Forschungsseniorprofessur.

Control engineering. --- System theory. --- Robotics. --- Automation. --- Control and Systems Theory. --- Systems Theory, Control. --- Robotics and Automation.