Systeme mit örtlich verteilten Parametern: Eine Einführung in die Modellbildung, Analyse und Regelung

Systeme mit oertlich verteilten Parametern sind durch dynamische Prozesse in raumlichen Kontinua charakterisiert. Ihr Verhalten wird wesentlich bestimmt durch Transport- und Ausgleichvorgange oder auch Wellenausbreitung, Vorgange also, denen man nur gerecht wird, wenn man neben der Zeitkoordinate auch Ortskoordinaten als unabhangige Variable einbezieht. Die mathematische Beschreibung fuhrt auf partielle Differentialgleichungen und damit auf ein Teilgebiet der Mathematik, das sich dem anwendenden Ingenieur nicht leicht erschliesst. Indessen begegnet er derartigen Syste- men auf Schritt und Tritt: Bei der Kontrolle thermischer Prozesse in der Stahlindustrie und im Chemie-Ingenieurwesen, bei Rege- lungsproblemen in ausgedehnten Gasnetzen und elektrischen Ener- gieversorgungsnetzen, bei der Beherrschung mechanischer Schwin- gungen in elastischen Industrierobotern, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Regelungstheorie fur Systeme mit verteilten Parametern ist noch verhaltnismassig jung. Mitte der 60er bis Anfang der 70er Jahre erschienen grundlegende Werke aus der Feder namhafter Pio- niere wie W.L. Brogan [10], A.G. Butkovskiy [11], E.D. GiZZes [14], J.L. Lions [16] und P.K.C. Wang [25]. Recht gut lasst sich die Entwicklung dieses Spezialgebietes anhand der Tagungsbande der seither vier internationalen IFAC-Symposien zur Regelung von Systemen mit verteilten Parametern verfolgen: 1971 Banff, Kanada; 1977 Coventry, England; 1982 Toulouse, Frankreich; 1986 Los Ange- les, USA.