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 →
Laterale Führung und Formgebung beim Grobblechwalzen
Beim Walzen von Grobblechen können Konturfehler (Abweichungen von der gewünschten geraden Konturform in der Draufsicht) und ein außermittiger Durchlauf durch das Walzgerüst auftreten. Eigens entwickelte kontinuumsmechanische Modelle beschreiben die Ursachen dieser Fehler. Zur Echtzeiterfassung der Fehler wird ein kamerabasiertes Messsystem verwendet. Modellbasierte Regelungsstrategien sorgen für eine Vermeidung von Konturfehlern und den erwünschten Geradeauslauf der Walztafel. Weiterlesen →
Modellierung, Beobachterentwurf und Regelung von kontinuierlichen Brammenwärmöfen
In der Stahlindustrie werden Produkte als Vorbereitung für den Walzprozess in Durchlauföfen auf Umformtemperatur erwärmt. Bei diesem energie- und kostenintensiven Prozess ist die Temperatur für die Produktqualität maßgebend. Basierend auf mathematischen Prozessmodellen werden Zustandsbeobachter und Regelungen für die nicht messbaren Produkttemperaturen entwickelt. Der nichtlineare modellprädiktive Mehrgrößenregler sorgt für eine hohe Erwärmgenauigkeit, minimierten Energieverbrauch und reduzierten CO2-Ausstoß. Weiterlesen →
MMAssist II2017 - 2020
Ziel in MMAssist II ist es, das Wesen und die Charakteristik von Assistenz im Produktionskontext grundlegend zu untersuchen, daraufhin optimierte Assistenzsysteme für zukunftsweisende auf Menschen fokussierte Arbeitsplätze ("Human-Centered Workplace") zu entwickeln, diese in industriellen Umgebungen experimentell umzusetzen und zu evaluieren. Weiterlesen →
Modellierung und Regelung eines Kühlsystems mit kompaktem Plattenwärmeübertrager2010 - 2014
Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kühlsysteme wie gelötete Plattenwärmeübertrager haben einen weiten industriellen Einsatzbereich. Aufgrund der konvektiven Wärmeübertragung weist das mathematische Modell eines Wärmeübertragers einen verteilt-parametrischen Charakter auf. Der genaue funktionale Zusammenhang zwischen dem Wärmedurchgangskoeffizienten und den Durchflussgeschwindigkeiten muss in der Regel durch umfassende Identifikationen bestimmt werden. Im Rahmen des Projekts wurde ein nichtlineares Regelgesetz entwickelt, das unabhängig vom aufwendig zu parametrisierenden Wärmedurchgangskoeffizienten ist. Weiterlesen →
Soft Landing Strategien für elektromagnetische Schnellschaltventile
Dieses Projekt behandelt die Zeitoptimale Schaltung elektromagnetischer Ventile. Durch den optimalitätsbasierten Ansatz kann die Schaltzeit und gleichsam die Aufprallgeschwindigkeit am Anschlag minimiert werden. Durch dieses Regelungskonzept wird ein eine schnellstmögliche Ventilschaltzeit mit materialschonenden Methoden kombiniert. Weiterlesen →