Integration flachheitsbasierter Regelungs- und Steuerungsverfahren in der Prozessleittechnik:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2007
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 1124 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Ziele und Gliederung der Arbeit 2
2 Rapid Control Prototyping für Prozessleitsysteme 5
2.1 Begriff und Vorgehen beim Rapid Control Prototyping .. 6
2.2 Prozessleitsysteme 11
2.3 Totally Integrated Advanced Control 18
2.3.1 Integration im Leitsystem 19
2.3.2 Der Entwurfsrahmen PID+ für Eingrößensysteme . 21
2.3.3 TIAC Toolbox 30
2.3.4 Automatische Codegenerierung 31
2.3.5 Konzeptionelle Erweiterung auf den Mehrgrößenfall 32
2.4 Zusammenfassung des Kapitels 35
3 Flachheit sbasierte Regelung und Steuerung 37
3.1 Systemdarstellung und Entwurf sauf gäbe 38
3.2 Flachheitsbegriff und Eigenschaften flacher Systeme ... 40
3.2.1 Nicht Eindeutigkeit des flachen Ausgangs 42
3.2.2 Bestimmung von Ruhelagen 42
3.2.3 Entkopplung 43
3.2.4 Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit flacher Systeme 43
3.2.5 Defekt nicht flacher Systeme 45
3.2.6 Bestimmung eines flachen Ausgangs und Nach¬
weis der Flachheit 47
3.3 Flachheitsbasierte Lösung der Entwurfsaufgabe 48
3.3.1 Vorsteuerungsentwurf und dynamische Systemin¬
version 52
3.3.2 Regelung durch Zustandsrückführung 55
3.3.3 Regelung durch Gain Scheduling 60
3.4 Realisierung des Trajektoriengenerators 68
3.4.1 Trajektorienplanung durch Lösung eines Gleichungs¬
systems 70
3.4.2 Trajektorienplanung durch einen Polynomansatz . 71
3.4.3 Trajektorienplanung in Echtzeit 72
3.5 Zusammenfassung des Kapitels 75
4 Anwendungsbeispiel Neutralisationsprozess 77
4.1 Modellbildung 79
4.1.1 Chemische Grundlagen und Begriffe 79
4.1.2 Modellierung des Rührkesselreaktors 91
4.1.3 Stell und Messglied 91
4.1.4 Rohrleitungen 92
4.1.5 Modellreduktion und Gesamtmodell 92
4.2 Identifikation mit Frequency Sampling Filtern 95
4.2.1 Darstellung des linearen Teilmodells 95
4.2.2 Darstellung der Titrationskurve 101
4.2.3 Formulierung des Identifikationsproblems 106
4.2.4 Das Ausgleichsproblem 109
4.2.5 Prozessanregung 111
4.2.6 Wahl der Parameter für die Identifikation 113
4.3 Flachheitsbasierte Prozessregelung 115
4.3.1 Vorsteuerung 116
4.3.2 Quasi statische Zustandsregelung 118
4.3.3 Gain Scheduling Regelung 120
4.4 Zusammenfassung des Kapitels 123
5 Erprobung der TIAC Umgebung und des Regelungskonzepts 126
5.1 Umsetzung der Regelung im TIAC Rahmen 126
5.1.1 FBGS Regelung 126
5.1.2 PRB Signalgenerator 131
5.1.3 TIAC Leitsystemblock zur Regelung von Neutrali¬
sationsprozessen 131
5.1.4 Parametrierung der Rückfallstrategie 133
5.2 Untersuchungen an einem Neutralisationsprozess im La¬
bormaßstab 134
5.2.1 Simulationsergebnisse 135
5.2.2 Versuchsergebnisse am realen Prozess 145
5.3 Zusammenfassung des Kapitels 154
6 Zusammenfassung und Ausblick 155
A Anhang 158
A.1 Sätze 158
A.2 Laborprozess und Parameter des Simulationsmodells ... 158
A.2.1 Pumpenkennlinien 158
A.2.2 pH Wert Messung 159
A.2.3 Leitungslängen 159
A.2.4 Rührkessel 159
A.2.5 Prozessvolumenstrom 159
A.2.6 Stoff eigenschaften der bekannten Säuren und Laugen 160
A.3 Gütekriterien 160
B Häufig verwendete Formelzeichen 161
C Nomenklatur und Abkürzungen 166
Literaturverzeichnis 168
Internet Quellen 175
Vom Autor betreute Studien und Diplomarbeiten 176
|
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Ziele und Gliederung der Arbeit 2
2 Rapid Control Prototyping für Prozessleitsysteme 5
2.1 Begriff und Vorgehen beim Rapid Control Prototyping . 6
2.2 Prozessleitsysteme 11
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2.4 Zusammenfassung des Kapitels 35
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3.5 Zusammenfassung des Kapitels 75
4 Anwendungsbeispiel Neutralisationsprozess 77
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4.2 Identifikation mit Frequency Sampling Filtern 95
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4.4 Zusammenfassung des Kapitels 123
5 Erprobung der TIAC Umgebung und des Regelungskonzepts 126
5.1 Umsetzung der Regelung im TIAC Rahmen 126
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6 Zusammenfassung und Ausblick 155
A Anhang 158
A.1 Sätze 158
A.2 Laborprozess und Parameter des Simulationsmodells . 158
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| spelling | Paulus, Thomas Verfasser aut Integration flachheitsbasierter Regelungs- und Steuerungsverfahren in der Prozessleittechnik Thomas Paulus Flachheit in der Prozessleittechnik Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 2007 VIII, 176 S. Ill., graph. Darst. 21 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik 1124 Berichte aus dem Institut für Regelungstechnik, RWTH Aachen Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006 Automatic control Process control Zustandsrückführung (DE-588)4191173-8 gnd rswk-swf Vorsteuerung (DE-588)4699634-5 gnd rswk-swf Rapid control Prototyping (DE-588)4999065-2 gnd rswk-swf Prozessleitsystem (DE-588)4331427-2 gnd rswk-swf Flachheitsbasierte Folgeregelung (DE-588)4743050-3 gnd rswk-swf Nichtlineare Regelung (DE-588)4132964-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Prozessleitsystem (DE-588)4331427-2 s Rapid control Prototyping (DE-588)4999065-2 s Nichtlineare Regelung (DE-588)4132964-8 s Vorsteuerung (DE-588)4699634-5 s Flachheitsbasierte Folgeregelung (DE-588)4743050-3 s Zustandsrückführung (DE-588)4191173-8 s DE-604 Fortschritt-Berichte VDI Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 1124 (DE-604)BV000882482 1124 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=016150071&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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