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Stabilisierung und Kontrolle komplexer Dynamik durch mehrfach zeitverzögerte Rückkopplung

dc.contributor.advisorParlitz, Ulrich Prof. Dr.de
dc.contributor.authorAhlborn, Alexanderde
dc.date.accessioned2007-06-20T15:30:03Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T13:34:38Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:08Zde
dc.date.issued2007-06-20de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B457-4de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-2740
dc.description.abstractMultiple Delay Feedback Control (MDFC) wird als eine effiziente Regelungsmethode zur Stabilisierung von Fixpunkten (Gleichgewichtszuständen) eingeführt. MDFC basiert auf der Verwendung mehrerer unabhängiger und individuell gewichteter Verzögerungszeiten. Numerische und experimentelle Untersuchungen sowie eine lineare Stabilitätsanalyse zeigen, dass MDFC anderen herkömmlichen Regelungsmethoden im Hinblick auf Stabilität, Effizienz und Flexibilität überlegen ist. Diese hohe Effizienz resultiert aus einer guten Anpassung der MDFC Übertragungsfunktion an das zu regelnde dynamische System. Approximation der MDFC-Übertragungsfunktion durch mehrere parallel geschaltete Kerbfilter führt wiederum auf das sogenannte Notch Filter Feedback (NFF). Sowohl mit MDFC als auch mit NFF ist es möglich, Stabilisierbarkeitsbeschränkungen, die für andere Regelungsmethoden bestehen, zu umgehen. Insbesonders sind MDFC und NFF dafür geeignet, chaotische Intensitätsschwankungen eines kompakten intern frequenzverdoppelten Nd:YAG Lasers experimentell für Pumpraten zu unterdrücken, bei denen herkömmliche Regelungen versagen. Darüber hinaus hat sich MDFC als effiziente Methode zur Manipulation von raumzeitlichem Chaos herausgestellt. Der Regeleingriff erfolgt in diesem Zusammenhang über geeignet gewählte lokale Kontrollzellen. Wie anhand der zweidimensionalen Ginzburg-Landau- und der Fitzhugh-Nagumo-Gleichung gezeigt wird, kann diese Methode u.a. dazu verwendet werden, um (chaotische) Spiraldynamik in laufende ebene Wellen zu konvertieren, oder aber um driftende Spiralwellen einzufangen.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleStabilisierung und Kontrolle komplexer Dynamik durch mehrfach zeitverzögerte Rückkopplungde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedStabilization and control of complex dynamics using multiple delay feedbackde
dc.contributor.refereeParlitz, Ulrich Prof. Dr.de
dc.date.examination2007-05-16de
dc.subject.dnb530 Physikde
dc.description.abstractengMultiple Delay Feedback Control (MDFC) based on multiple independent and individually weighted delay times is introduced and shown to be an efficient method for stabilizing fixed points (equilibra) of dynamical systems. Numerical and experimental investigations as well as a linear stability analysis reveal that MDFC is superior to other conventional (delay based) control methods in terms of stability, efficiency and flexibility. This high efficiency results from a suitable adjustment of the MDFC transfer function to the dynamical system to be controlled. Approximating MDFC's transfer function by multiple notch filters connected in parallel leads to the so-called Notch Filter Feedback (NFF). With both, MDFC and NFF, it is possible to by-pass stability restrictions unavoidable for other control methods. In particular MDFC and NFF are capable to suppress chaotic intensity fluctuations of a compact intracavity frequency-doubled Nd-doped yttrium aluminum garnet laser experimentally when other methods fail, e.g. for higher pumprates. Furthermore MDFC is an efficient method for manipulating spatio-temporal chaos in form of a lumped local feedback applied to specific control cells. As illustrated with the two dimensional Ginzburg-Landau and the Fitzhugh-Nagumo equation this method can, for example, be used to convert chaotic spiral waves into guided plane waves and for trapping spiral waves.de
dc.contributor.coRefereeBodenschatz, Eberhard Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerMultiple Delay feedback Controlde
dc.subject.gerMDFCde
dc.subject.gerNotch Filter Feedbackde
dc.subject.gerNFFde
dc.subject.gerRegelungde
dc.subject.gerglobalde
dc.subject.gerlokalde
dc.subject.gerFrequenzverdopplungde
dc.subject.gerGinzburg-Landaude
dc.subject.gerFitzhugh-Nagumode
dc.subject.gerTorsionde
dc.subject.gerKerbfilterde
dc.subject.gerSpiralwellede
dc.subject.engmultiple delay feedback controlde
dc.subject.engMDFCde
dc.subject.engnotch filter feedbackde
dc.subject.engNFFde
dc.subject.engfeedbackde
dc.subject.engcontrolde
dc.subject.engglobalde
dc.subject.englocalde
dc.subject.engfrequency-doublingde
dc.subject.engGinzburg-Landaude
dc.subject.engFitzhugh-Nagumode
dc.subject.engtorsionde
dc.subject.engnotch filterde
dc.subject.engspiral wavede
dc.subject.bk33.38de
dc.subject.bk33.29de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1499-8de
dc.identifier.purlwebdoc-1499de
dc.affiliation.instituteFakultät für Physikde
dc.subject.gokfullRPE 000: Nichtlineare Optik {Physik}de
dc.subject.gokfullRDV 100: Nichtlineare Schwingungen {Theoretische Physik}de
dc.subject.gokfullRDH 600: Chaostheorie. Fraktale {Mathematische Physik}de
dc.identifier.ppn558587771de


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