Optimierungsbasierte Regelungsmethoden an einem Turmdrehkran im Labormaßstab

Turmdrehkräne sind sehr weit verbreitet und stellen ein interessantes Anwendungsgebiet für die Regelungstechnik dar. Eine wichtige Aufgabenstellung ist das Positionieren des Hakens unter gleichzeitiger Minimierung von Pendelbewegungen des Seils an der Sollposition. Eine weitere mögliche Zielsetzung ist die Unterdrückung von Störungen wie zum Beispiel Windkräfte und unterschiedlich große Lastmassen. Für die Erfüllung dieser und weiterer Aufgabenstellungen werden geeignete Regelungskonzepte entwickelt und an einem Turmdrehkran im Labormaßstab getestet. Der Schwerpunkt liegt dabei auf optimierungsbasierten Ansätzen, im Speziellen aus dem Bereich der modellprädiktiven Regelung (MPC). Weiterlesen →

Hol-I-Wood PR

Die Korrektur von natürlichen Holzdefekten, wie z.B. Harztaschen oder Astlöchern, unterbricht die automatisierten Produktionsabläufe in der Holzindustrie. Dabei ist die menschliche Arbeitskraft insbesondere für die Detektion und Klassifikation von Holzdefekten sowie für deren Reparatur erforderlich. Diese für den Menschen monotone und mühselige Arbeit wird im Rahmen des Projekts Hol-I-Wood PR automatisiert. Diese innovative so genannte "Wood Patching"-Anlage wird in die Schalungsplattenproduktion unserer Partner integriert. Weiterlesen →

Modellierung, Beobachterentwurf und Regelung von kontinuierlichen Bandbehandlungsanlagen

In kontinuierlichen Bandbehandlungsanlagen werden Stahlbänder thermisch und mechanisch behandelt sowie oberflächenbeschichtet (z.B. feuerverzinkt). Im vorliedenden Projekt werden modellbasierte Beobachter- und Regelungskonzepte für kontinuierliche Feuerverzinkungsanlagen entwickelt. Außerdem werden Regelungen für Laboraufbauten zur Prozessentwicklung (z.B. Laborglühöfen) entworfen. Weiterlesen →

Modellierung, Beobachterentwurf und Regelung einer Warmbandstraße

In einer Warmbandstraße wird vorgewalztes Stahlblech mittels mehrerer Walzgerüste auf die finale Blechdicke gewalzt. Diese soll genau und gleichmäßig den Anforderungen entsprechen. Um diese Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig einen stabilen Bandlauf zu gewährleisten, werden in diesem Projekt modellbasierte Regelungskonzepte entwickelt. Weiterlesen →

Nichtlineare Regelungs- und Schutzkonzepte für Smart Power ICs

Smart Power ICs sind Leistungsschalter mit integrierten Regelungs- und Schutzfunktionen und finden in der Industrie und im Automobilbereich Verwendung. Aufgrund von Kundenspezifikationen sowie zur Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit werden oft die Strom- und Spannungsänderungen an den Anschlüssen des Smart Power ICs begrenzt bei gleichzeitiger Minimierung der Schaltverluste. Weiterlesen →

Backstepping-basierter Beobachterentwurf für pa­ra­bo­li­sche PDGLn mit variablen Parametern

Für moderne Regelungskonzepte – aber auch zur modellbasierten Überwachung der Prozessdynamik vieler technischer Anwendungen – ist sehr oft die Kenntnis des vollständigen Systemzustands erforderlich. Dies trifft insbesondere auf verteilt-parametrische Systeme zu, die durch partielle Differenzialgleichungen (PDGLn) beschrieben werden, da hierbei Einschränkungen bezüglich der Anzahl der Messglieder zu berücksichtigen sind, oder im Fall örtlich mehrdimensionaler Systeme durch die Tatsache, dass Messungen oft nur am Rand des örtlichen De­fi­ni­tions­gebiets zur Verfügung stehen können. Weiterlesen →

Ebenheitsregelung bei der Grobblechwalzung

Beim Grobblechwalzen werden erwärmte Brammen zwischen zwei Arbeitswalzen plastisch deformiert. Dabei können Asymmetrien im Walzspalt zu dem unerwünschten Effekt führen, dass sich das Walzgut an den Enden auf- oder abbiegt. Dieser sogenannte Skieffekt beeinflusst die Blechebenheit negativ und kann zu Problemen in nachfolgenden Prozessschritten führen. Mithilfe eines modellbasierten Regelungskonzepts und einer verbesserten Antriebsregelung der Walzen kann diese Skibildung vermieden und damit die Qualität der Grobbleche verbessert werden. Weiterlesen →

Modellierung und Regelung von Warmrichtmaschinen

Richtmaschinen werden bei der Blechherstellung in Walzwerken zur Verbesserung der Produktebenheit eingesetzt. Das Richten folgt im Produktionsablauf nach dem Walzen und Kühlen, um verbliebene Ebenheitsdefekte und Resteigenspannungen der Walztafeln zu reduzieren. Dazu wird das Material der Walztafeln in Richtmaschinen durch wechselseitiges Biegen plastisch verformt. Weiterlesen →

Modellierung, Beobachterentwurf, Regelung und Optimierung von Bandglühöfen

In der Stahlindustrie werden Durchlaufglühöfen zur Wärmebehandlung von Bandprodukten verwendet. Um die hohen Qualitätsanforderungen der Endprodukte zu erfüllen, muss jedes Band im Glühofen auf eine definierte Zieltemperatur erwärmt werden. Dies ist eine anspruchsvolle regelungstechnische Aufgabe, da es sich bei einem Glühofen um ein komplexes, nichtlineares, thermodynamisches Mehrgrößensystem handelt und viele Systemgrößen nicht messbar sind. Weiterlesen →

Modellierung und Regelung eines Quarto-Reversiergerüstes zum Walzen von Grobblechen

Beim Grobblechwalzen werden erwärmte Brammen zwischen zwei Arbeitswalzen plastisch deformiert. Verschiedene Vorrichtungen vermeiden oder minimieren die Durchbiegung der Arbeitswalzen und damit laterale Ungleichmäßigkeiten der Produktdicke. Ein mathematisches Auffederungsmodell liefert die Auslaufdicke der Walztafel, welche nicht direkt messbar ist. Eine modellbasierte Vorsteuerstrategie kompensiert Störungen, welche im vorangegangenen Walzstich aufgetreten sind. Weiterlesen →