Echtzeit-Anlagenbetrieb und Antriebstechnik

Die zunehmende Integrationsdichte von nanoskaligen Halbleiterschaltungen sowie die Anbindung vielfältiger Sensorik und Aktorik steigern die Komplexität und Sensitivität des Systemverhaltens vieler elektronischer und mechatronischer Anwendungen signifikant.

Viele Aufgabenstellungen erfordern daher zunächst eine mathematische Modellierung des jeweiligen Systems z.B. mittels der Methode der finiten Elemente. Aufgrund der vielfach sehr hohen Modellkomplexität kommen oftmals zur Generierung der erforderlichen Echtzeittauglichkeit Modellordnungsreduktionstechniken zum Einsatz. Die resultierenden Modelle können dann Grundlage eines modellbasierten Reglers oder Zustandsschätzers sein sowie per Simulation im Software-in-the-Loop- oder Hardware-in-the-Loop-Setting zur Validierung der abgebildeten Komponenten genutzt werden.

Aktive Schwingungsdämpfung oder Lärmreduktion in Automotive-Applikationen, Signaltracking bei Prüfstands- oder Temperatursteuerungen und Reglerdesign für Smart-Energy-Anwendungen sind typische Aufgabenstellungen im Bereich Regelung.

Zentrale Fragestellungen im Bereich Condition Monitoring ist die Schwingungsprognose und -analyse von rotierenden Antrieben. Insbesondere besteht in der Arbeitsgruppe eine langjährige Erfahrung im Bereich des Torsionsmonitorings rotierender Maschinen insbesondere bei Kraftwerksturbosätzen.

Wir beraten und unterstützen Sie gerne bei

  • der Modellierung und Simulation des Gesamtsystems
  • dem Design modellbasierter, robuster Beobachter/Regler
  • der Analyse der Performance und Robustheit des Gesamtsystems
  • der Integration des Beobachters oder Reglers in ihre Systemhardware
  • dem Rapid Prototyping
  • der Entwicklung innovativer Gesamtsystemlösungen
    z.B. bestehend aus Hardware, Regler/Beobachter und Benutzeroberfläche mit intuitiver Bedienung

Beispielprojekte

 

Prozesse von Heizwerken optimieren

Unsere Forschenden entwickeln und implementieren Methoden, um Anlagen intelligent zu überwachen und zu automatisieren. Damit sparen wir Energie und Kosten.

 

Predictive Maintenance

Mit unserer Forschung und Projekterfahrung entwickeln wir angepasste Lösungen zur vorausschauenden und zustandsorientierten Überwachung individueller Sondermaschinen und Prüfstände in der Instandhaltung, ihrer Produktion und Qualitätssicherung.

 

Prozesssteuerung und -Überwachung mittels Edge-Computing

Im Projekt »EMILIE« steht die Verbesserung der dezentralen Daten-Erfassung und -Verarbeitung durch Edge-Gateways im Fokus.

 

Datenbasiertes Optimieren von Prozessen in der Kunststoffverarbeitung

Energieeffizienz und -flexibilität durch Digitale Zwillinge.

 

Intelligente Regelung in der Getränkeproduktion

BMWi-Projekt DESPRIMA – Demand-Side- und Produktionsmanagement für Getränkeabfüllprozesse

 

Hardware in the Loop

Echtzeitfähige und robuste Systemmodelle für den Reglerentwurf und dessen Validierung

 

Energieeffiziente Kühlprozesse

Modellbasierte Regelung zur Minimierung des Energieeintrags eines Kühlofens unter Einsatz neuer, innovativer Aktorik

 

Aktive Dämpfung

Automatisiertes Reglerdesign zur aktiven Schwingungsdämpfung bei nichtlinearem Aktorverhalten