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 →

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 →

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 →

Thermisches Modell und optimale Zeitplanung des Warmwalzens

In einer Warmwalzanlage werden Grobbleche unter hoher Temperatur gewalzt. Die Temperatur wird erheblich von den Prozesszeiten beeinflußt und wirkt sich direkt auf die Produktqualität aus. Zur besseren Vorhersage und Steuerung der Temperatur werden mathematische Modell verwendet. Diese sind auch für die optimale Zeitplanung der einzelnen Prozessschritte nützlich. Weiterlesen →

Zeit- und Reihenfolgeoptimierung für ein Grobblechwalzwerk mit Anwärmöfen im Chargenbetrieb

Die Halbleiterindustrie benutzt für Sputter-Prozesse Targets aus hochreinen Metallen und Legierungen. In der untersuchten Anlage werden Target-Platten aus Werkstoffen mit hohen Schmelzpunkten (z.B. Molybdän) durch Warmumformung hergestellt. Ziel dieses Projekts ist es, einerseits die Anwärmzeiten für Platten zu minimieren, und andererseits die Produktreihenfolge und die Startzeitpunkte der einzelnen Prozessschritte so zu wählen, dass die Anlage maximalen Durchsatz erzielt. Weiterlesen →