Online-Parameterverfolgung in chemisch-technischen Prozessen:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2000
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | TC-Schriftenreihe
6 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Paderborn, Univ., Diss., 2000 |
| Beschreibung: | V, 130 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Online-Parameterverfolgung in chemisch-technischen Prozessen
Autor: Blume, Thomas
Jahr: 2000
Inhalt
Symbolverzeichnis iii
1 Einleitung und Problemstellung 1
2 Theoretische Grundlagen 9
2.1 Dynamische Systeme und Zustandsraumdarstellung 9
2.2 Numerische Integration von Anfangswertproblemen 11
2.2.1 Problemstellung 11
2.2.2 Explizite Verfahren 12
2.2.3 Implizite Verfahren 13
2.2.4 Stabilität und steife Systeme 13
2.3 Numerische Differentiation von MeKdaten 16
2.3.1 Problemstellung 10
2.3.2 Differenzenverfahren 17
2.3.3 Mehrpunktdifferenzen- und Faltungsverfahren 19
2.3.4 Differentiation mit Splines 20
2.4 Parameterverfolgung in dynamischen Systemen 29
2.4.1 Problemstellung 29
2.4.2 Existenz und Eindeutigkeit von Lösungen 30
2.5 Prädiktion und Schranken des zukünftigen Systemznstands .... 35
2.5.1 Problemstellung 35
2.5.2 Das Prädiktionsverfahren 30
2.5.3 Niditlineare Optimierung 38
2.6 Epoxidkwung von Sojaöl mit Persäiiren 41
3 Das Modellsystem: Epoxidation von Sojaöl im CSTR 45
3.1 ProzeKbeschreibung und Modellbildung 45
3.2 Bilanzgleidiungen 51
3.2.1 Stoffmengenbilaiizen 51
3.2.2 Wärmebilanzen 52
4 Parameterverfolgung am Modellsystem 53
4.1 Problemstellung 53
i
4.2 Existenz von Lösungen 54
4.3 Bestimmungsgleichungen 56
4.4 Realisierung 59
4.4.1 Simulation der Meßdaten 59
4.4.2 Glättung und Differentiation der Eingangsdaten 61
4.4.3 Verifikation von Zustand und Ableitungen 62
4.4.4 Bestimmung der Parameter 63
4.4.5 Parametereinfluß 64
4.5 Ergebnisse 67
4.5.1 Allgemeines 67
4.5.2 Voruntersuchungen unter Ausschluß von Meßfehlern .... 69
4.5.2.1 Parameterreproduktion 69
4.5.2.2 Parametereinfluß 73
4.5.3 Ergebnisse bei Anwesenheit von Meßfehlern 78
4.5.3.1 Parameter- und Zustandsreproduktion 78
4.5.3.2 Einfluß von Samplingintervall und Filterbreite . . 91
5 Realisierung der Prädiktion am Modellsystem 95
5.1 Problemstellung 95
5.2 Reduktion der Optimierungsprobleme 95
5.3 Numerische Optimierung 96
5.4 Numerische Integration 96
5.5 Ergebnisse 98
6 Zusammenfassung 103
A Parameter für Simulationsrechnungen 107
B Mathematischer Anhang 109
B.l Die Identität $,*/(«) = ip r*f(t) = f(Vv */)(*) 109
B.2 Schranken, Supremum und Infimum 110
B.3 Beweis: x( ) x( ) x( ) für alle t 111
C Zur Realisierung der Parameterverfolgung 115
C.l Existenz von Lösungen 115
C.2 Jacobimatrix des Modellsystems 118
D Zur Realisierung der Prädiktion 121
D.l Gradienten der Zielfunktionen 121
D.2 Variablen mit aktiven Nebenbedingungen 121
Literaturverzeichnis 125
ii
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