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Aufgabenstellung:

Gegeben sind die Differentialgleichungen eines nichtlinearen Systems

mit

Das System lässt sich in einen linearen dynamischen Teil und in einen nichtlinearen statischen Teil aufspalten:

Abbildung

a) Bestimmen Sie und . Geben Sie dabei in der Form

an.

Das System wird wie folgt mit einem -Regler zu einem stabilen Regelkreis erweitert:

Abbildung

b) Bestimmen Sie so, dass gilt: .
c) Bestimmen Sie für das aus b) für den stationären Endwert der Übergangsfunktion von

Lösungsweg:

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a) und

Substitution:

Überführung der DGL´s in Bildbereich

Einsetzen von (2) in (1) und auflösen nach

b)

Auflösen nach

neg. Lösung entfällt wegen .

c) stationärer Endwert  

Regelkreis stabil: Grenzwertsatz anwendbar!

Lösung: