Projekte im Forschungsfeld werden bearbeitet durch:
Heidtmann, F.; Liu, Y.; Zhang, F.; Söffker, D.

Regelungstechnische und regelungstheoretische Methoden haben seit den 1940er bzw. 1950er Jahren weltweit wesentlich zur Weiterentwicklung ingenieurtechnischer Fragestellungen und prinzipieller Probleme beigetragen. Seit den 1970er Jahren liegt der Fokus der wissenschaftlichen Forschung auf der Entwicklung modellbasierter, seit den 1990er Jahren zusätzlich auf der Entwicklung robuster bzw. intelligenter Methoden.

Die Schwerpunkte der Methodenentwicklung liegen im Lehrstuhl Steuerung, Regelung und Systemdynamik auf der Entwicklung modellbasierter robuster Methoden zur Regelung maschinenbaulicher - konkret: mechatronischer - Systeme sowie auf der Entwicklung von sogenannten intelligenten Regelungen. Beiden Forschungsfeldern liegt die Annahme zugrunde, dass es für ingenieurtechnische Lösungen nicht immer sinnvoll ist, ein sehr hohes Maß an Modellstruktur und Modellwissen und sonstige Aspekte berücksichtigende Annahmen vorauszusetzen, die die reale Anwendung und Umsetzung einschränken, da diese sich zwar mathematisch und simulationstechnisch, selten aber in der Realität so detailliert vorfinden. Andererseits sollte abgesichertes, vorhandenes Wissen auch z.B. für den Reglerentwurf genutzt werden.

Hieraus lässt sich die Schlussfolgerung ziehen, dass das Ziel bei der Entwicklung neuer regelungstheoretischer Methoden sein muss, aufbauend auf abgesicherten mathematischem Modellwissen robuste, d.h. gegenüber Modellbildungsfehlern und sonstigen Einschränkungen invariante, Methoden zu entwickeln, die sich auch im Experiment wie in der realen Anwendung als brauchbar erweisen und selbstverständlich ebenfalls methodisch abgesichert sein müssen.

Da sich mechatronische Systeme (z. B. Systeme der Rotordynamik / Maschinendynamik) im wesentlichen dadurch kennzeichnen, dass die Zahl der modellierten Systemzustände groß ist (z.B. zwischen 5 und 500 liegt), im Gegensatz hierzu die Zahl der Mess- und Stellgrößen typischerweise klein ist (z.B. unter 5), kommt der Verwendung von Beobachtern eine besondere Bedeutung zu.

Der Lehrstuhl SRS konzentriert sich bei der Methodenentwicklung auf

• die Entwicklung robuster Störgrößenbeobachter (als Proportional-Integral-Beobachter),
• die Weiterentwicklung robuster Störgrößenbeobachter in Kombination mit anderen Verfahren,
• die Entwicklung robuster Regelungsverfahren basierend auf der Störgrößenbeobachtertechnik insbesondere zum Einsatz bei nichtlinearen Systemen (z.B. der Hydraulik) oder aber bei Systemen mit einer sehr hohen Zahl modellierter Freiheitsgrade (z.B. bei elastischen mechanischen Systemen),
• die Entwicklung robuster Regelungsverfahren basierend auf der Störgrößenbeobachertechnik in Kombination mit Verfahren der nichtlinearen Regelungstheorie,
• die Entwicklung robuster Beobachter und Regelungen bei der Verwendung von (im Maschinenbau typischen Beschleunigungsmessungen) sowie
• die Entwicklung modellunabhängiger (modellloser), lernfähiger Regelungen, z.B. basierend auf dem SOM-Ansatz in Kombination mit weiteren Methoden des sog. Soft-Computing/Intelligent Control.