Flachheit: Ein neuer Zugang zur Steuerung und Regelung nichtlinearer Systeme

Das 1992 von Fliess, Levine, Martin und Rouchon eingeführte Konzept der Flachheit eröffnet einen neuen Zugang zur Analyse und zum Entwurf nichtlinearer Systeme. Flache nichtlineare Systeme sind eine Verallgemeinerung der linearen steuerbaren Systeme und ermöglichen einen systematischen Entwurf von Steuerungen und Regelungen zur Trajektorienfolge. Zur Realisierung der flachheitsbasierten Folgeregelung können nichtlineare Beobachter mit zeitvarianter Verstärkung verwendet werden. Die Flachheitsanalyse und der flachheitsbasierte Entwurf einer Steuerung, einer asymptotischen Folgeregelung und eines nichtlinearen Folgebeobachters werden erläutert. Dazu wird das Beispiel eines kinematischen Fahrzeugmodells betrachtet.