: Given a continuous time nonlinear closed loop system, we investigate sampled–data feedback laws for which the trajectories of the sampled–data closed loop system converge to the continuous time trajectories with a prescribed rate of convergence as the length of the sampling interval tends to zero. We derive necessary and sufficient conditions for the existence of such sampled–data feedback laws and — in case of existence — provide explicit redesign formulas and algorithms for these controllers.

In the emulation approach to controller design for networked control systems the controller is first designed in continuous time ignoring the network and then implemented as a sampled-data controller. While very attractive for its simplicity, typically sufficiently small sampling periods are needed in order to ensure satisfactory performance of the resulting sampled-data closed loop. Thus, in the presence of network bandwidth constraints performance loss up to instability may occur. In this paper we present a variety of analytical and numerical techniques for the redesign of sampled-data controllers which improve the sampled-data performance of the non-redesigned controller and aim at reducing the necessary communication bandwidth. Im Emulationsansatz zum Entwurf einer Regelung über ein Kommunikationsnetz wird der Regler zunächst in kontinuierlicher Zeit ohne Berücksichtigung des Netzwerks entworfen und dann als Abtastregler implementiert. Dieser Ansatz ist attraktiv wegen seiner Einfachheit, benötigt aber i. A. hinreichend kleine Abtastraten für ein gutes Regelverhalten des resultierenden Abtastsystems. Unter Bandbreitenbeschränkungen kann daher die Regelgüte bis hin zur Instabilität beeinträchtigt werden. In dieser Arbeit stellen wir verschiedene analytische und numerische Entwurfstechniken zur Anpassung des Emulationsreglers an die Abtastsituation vor, mit denen die Regelgüte des Emulationsreglers verbessert wird, um so die benötigte Kommunikationsbandbreite zu verringern.