On Modeling, Analysis and Nonlinear Control of Hydraulic Systems

Mit der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zur Modellbildung, Stabilität und nichtlinearen Regelung hydraulischer Systeme vorgelegt. Ein neues Minimalmodell einer verstellbaren Flügelzellenpumpe wird auf Basis kinematischer und physikalischer Zusammenhänge in der Pumpe abgeleitet und auf Stabilität in einem druckgeregelten Kreislauf untersucht. Darauf aufbauend erfolgt die Diskussion nichtlinearer Regelungskonzepte für die Regelung des Volumenstroms der Pumpe. Dabei werden auch Fragen des Beobachterentwurfs sowie der Mehrgrößenregelung adressiert.

In the present thesis results on the modeling, stability analysis and nonlinear control of hydraulic systems are presented. The derivation of a novel minimal model of a variable displacement vane pump is outlined based on the kinematics and physics of such a pump. The model is investigated with respect to stability in a pressure-controled hydraulic circuit. Building on this, nonlinear control concepts for the volume flow control of a variable displacement vane pump are discussed. Questions of observer design and multiple input multiple output control are addressed, too.