Steuerung und Regelung für Transportsysteme

Bearbeiter

Dipl.-Ing. Simon Alt

Stefan Schaut, M.Sc.

 

 

 

 

Description

Der Fokus des Forschungsprojekts sind modellbasierte Steuerungs- und Regelungskonzepte für Transportsysteme mit verteiltem Stelleingriff. Transportsysteme mit verteilt wirkendem Eingriff sind beispielsweise Rohrleitungen oder Förderbänder in der Prozess- und Produktionstechnik, die für den Materialtransport zwischen einzelnen Prozessstufen und zur gleichzeitigen Konditionierung des Transportguts eingesetzt werden. Diese Veränderungen betreffen beispielsweise das Abkühlen oder Aufheizen des Transportguts durch eine Kühlung oder Heizung entlang des Transportwegs.

Technische Beispiele sind Durchlauföfen zur Temperierung von Stückgut, gasbeheizte Glasspeiser zur Konditionierung der Glasschmelze, Härtungsprozesse in der Eisen- und Stahlindustrie oder kontinuierliche Belichtungsprozesse. 

Die Regelungsaufgabe wird typischerweise durch die nachfolgende Prozessstufe vorgeben. Für die gezielte Beeinflussung des Ausgangs durch den verteilt wirkenden Stelleingriff ergeben sich unterschiedliche Aufgabenstellungen, die beispielsweise das Anfahren bestimmter Ausgangswerte durch eine geeignete Steuerung und Regelung, beinhalten.

Für den Entwurf von Steuerungen und Regelungen ist das Übertragungsverhalten der Transportsysteme zu berücksichtigen, was modellbasierte Entwurfsverfahren nahelegt. Für Transportsysteme mit verteilt wirkendem Eingriff ergibt sich  ein komplexes Übertragungsverhalten, das bei der Modellierung auf ein System mit örtlich verteilten Parametern führt.

Basierend auf geeigneten Systemrepräsentationen können verschiedene Steuerungs- und Regelungskonzepte, wie beispielsweise inversionsbasierte, flachheitsbasierte und optimierungsbasierte Methoden, umgesetzt werden.

Publikationen
Beiträge in Zeitschriften
  • S. Alt, M. Zeitz & O. Sawodny, “Steuerungsentwurf von linearen Transportsystemen mit örtlich verteiltem Eingriff”, at - Automatisierungstechnik, 63, pp. 438-449, 2015, doi:10.1515/auto-2014-1147
Konferenzbeiträge
  • S. Alt, F. Malchow & O. Sawodny, “Compensation of Spatially Distributed Disturbances in Heat Conduction Systems”, IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), 2014, pp. 860-865, doi:10.1109/CoASE.2014.6899426
  • S. Alt, I. Steinmetz & O. Sawodny, “Feedforward controller design for a spatially distributed transport system considering input constraints”, Control Automation Robotics and Vision, 2014, doi:10.1109/ICARCV.2014.7064467
  • S. Alt, F. Malchow & O. Sawodny, “Inversion Based Feedforward Control for Higher-Dimensional Parabolic Systems with Spatially Distributed Control Input”, IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2013, pp. 3732-3737, doi:10.1109/CDC.2013.6760458