Prozesstechnik

Modellierung, Simulation, Steuerung und Auslegung industrieller Prozesse mit dem Fokus auf verteiltparametrischen Methoden.

Forschungsprojekte

  • Identifikation von Zusammenhängen in verschiedenen industriellen Prozessen
  • Entwicklung datenbasierter Ansätze für die Fehlerdetektion und -diagnose
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  • Entwicklung neuartiger Simulationsmethoden und -modelle, welche die wesentlichen statischen und dynamischen Phänomene einer Handhabung von nachgiebigen Objekten abbilden.
  • Ermöglichung einer einfachen Modellierung von nachgiebigen Objekten im Rahmen eines digitalen Zwillings
  • Weitere Informationen
  • Modellierung von Trocknungssystemen
  • Entwicklung von Strategien zur Prozessregelung und Prozessüberwachung
  • Minimierung des Energieverbrauches der Anlage und Berücksichtigung von Fehlerfällen
  • Weitere Informationen

(c) Dürr

  • Steuerungsentwurf für lineare und semi-lineare Populationsmodelle
  • Herleitung und Analyse von Ein-Ausgangs-Modellen
  • Trajektorienplanung
  • Weitere Informationen
  • Entwicklung modellbasierter Steuerungskonzepte für Transportsysteme
  • Herleitung geeigneter Systemrepräsentationen für den Steuerungs- und Regelungsentwurf
  • Systemanalyse basierend auf Ein-/Ausgangsmodellen
  • Weitere Informationen

(c)

  • Koordinierte Wasserstandsregelung für eine Staustufenkette
  • Abflussvergleichmäßigung
  • Gezielte Ausnutzung von Staukapazitäten
  • Weitere Informationen
  • Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems für die Betriebszentrale in Rothensee
  • Sicherstellung eng tolerierter schiffbarer Wasserstände
  • Minimierung von Energieintensiven Pumpvorgängen
  • Weitere Informationen
  • Entwicklung faser-optischer Sensorik zur Detektion von verschiedenen Spurengasen
  • Entwicklung eines Schätzverfahrens zu Bestimmung der Konzentrationsverhältnisse in unterschiedlichsten Gasgemischen
  • Weitere Informationen

(c)

  • Entwicklung eines opto-akustischen Positionierungssystems zur Erfassung von Werkzeugposen (Position und Orientierung) zur Qualitätssicherung
  • Entwicklung eines CDMA-basierten Positionsbestimmungsverfahrens zur gleichzeitigen Erfassung nahezu beliebig vieler Werkzeuge
  • Weitere Informationen
  • Interdisziplinäre Analyse der gegenwärtigen Prozesskette - Betonfahrbahnherstellung
  • Verbesserung der stofflichen Voraussetzungen
  • Gleichförmige Herstellung von Fahrbahnbetonen
  • Intelligente Betonfahrbahnherstellung durch digitale Vernetzung
  • Weitere Informationen

https://www.isys.uni-stuttgart.de/forschung/bausystemtechnik/betonfahrbahn-4.0/BF4.0_Uebersichtsbild_Ablauf_3.jpg

Studentische Arbeiten

Wir suchen ständig motivierte Studierende, die sich im Rahmen einer Studien-, Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeit an einem unserer Projekte beteiligen wollen. Die Aufgabenstellungen liegen dabei typischerweise in den folgenden Bereichen:

  • Verteilt-parametrische, mechanische, elektro- und thermodynamische Modellierung.
  • Lösung inverser mathematischer Probleme.
  • Entwurf von Steuerungen und Regelungen
  • Methoden der beschränkten und unbeschränkten Optimierung.

Publikationen der Prozesstechnik-Gruppe

  • 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
  • K.-U. Amann, M. Magana & O. Sawodny, “Model Predictive Control of a Non-linear 2-Body Point Absorber Wave Energy Converter with Estimated State Feedback”, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2015, doi:10.1109/TSTE.2014.2372059
  • E. Arnold, P. Schmitt-Heiderich & O. Sawodny, “Parametrisierung von Reglern zur automatisierten Abfluss- und Stauzielregelung (ASR) – Stand von Wissenschaft und Technik”, BAW Mitteilungen, pp. 23-63, 2012
  • J. Wagenpfeil, E. Arnold, H. Linke & O. Sawodny, “Modelling and optimized water management of artificial inland waterway systems”, Journal of Hydroinformatics, 15, pp. 348-365, 2012, doi:10.2166/hydro.2012.163
  • K.-U. Amann, E. Arnold & O. Sawodny, “Online real-time Scheduled Model Predictive Feedforward Control for impounded River Reaches applied to the Moselle River”, IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), Fort Worth, TX, USA, 2016, pp. 1276-1281
  • 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, E. Arnold & O. Sawodny, “Feedforward controller design for a spatially distributed transport system considering input constraints”, Control Automation Robotics and Vision, 2014, pp. 1147-1152, doi:10.1109/ICARCV.2014.7064467
  • K. Amann, E. Arnold & O. Sawodny, “Comparison of model based feed-forward control strategies for impounded rivers”, European Control Conference (ECC), 2014, pp. 1361-1366, doi:10.1109/ECC.2014.6862565
  • 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
  • K. Amann, E. Arnold & O. Sawodny, “An inversion based model-predictive feed-forward discharge controller for impounded rivers”, International Workshop on Multidimensional (nD) Systems, 2013, pp. 9-11
  • J. Wagenpfeil, E. Arnold & O. Sawodny, “State Estimation for Optimized Water Management of Inland Waterway Systems”, International Conference on Hydroinformatics (HIC), 2012
  • J. Wagenpfeil, E. Arnold & O. Sawodny, “Modeling and Optimized Water Management of Inland Waterway Systems”, IEEE Conference on Control Applications (CCA), Yokohama, Japan, 2010, pp. 1874-1880, doi:10.1109/CCA.2010.5611202
  • S. Henkel, A. Kharitonov & O. Sawodny, “Modeling and Optimisation of a Glass Feeder considered as a distributed parameter system”, SICE Conference, Kagawa, Japan, 2007, pp. 2950-2954, doi:10.1109/SICE.2007.4421496

Mitglieder der Prozesstechnik-Gruppe

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