Regelungstechnik Infos

Modellbasierte prädiktive Regelung (MPR)

Haben Sie ein träges System? Hohe Totzeiten? Oder warten Sie viel zu lange bis Ihr System einschwingt? Dies ist zum Beispiel in der Klimatechnik bei großen Räumen und hohen Raumlaständerungen der Fall. Dann könnte Ihnen eine modellbasierte prädiktive Regelung behilflich sein. Mit Hilfe eines Modells bilden wir in ausreichender Genauigkeit das Verhalten Ihres Systems nach. Dann kann unter Zuhilfenahme eines frei wählbaren Optimierungskriteriums - z.B. optimale Energieeinsparung, maximaler Komfort, schnelles Einschwingen oder ähnliches - die optimale Kombination der Stellgrößen ermittelt werden. Natürlich kann die MPR auch bei schnellen dynamischen Vorgängen eingesetzt werden oder auch bei Entscheidungsfindungen, wenn unterschiedliche, wählbare Gütekriterien das Ziel der Regelung sind


Zustandsraum

Im Gegensatz zur klassischen Systemdarstellung bildet die Systemdarstellung im Zustandsraum eine hervorragende Möglichkeit, eine eingehende Analyse und die innere Struktur des betrachteten Systems aufzustellen und ist daher das alltägliche Werkzeug bei der Modellbildung. Vor allem eignet sich diese Systemdarstellung sehr gut für die Behandlung von nichtlinearen und zeitvarianten Systemen genauso wie bei Systemen mit mehreren Ein- und Ausgangsgrößen.


Beobachter und Filtermethoden

In manchen Bereichen des alltäglichen Einsatzes lässt sich ein wichtiges Signal (Zustand) einfach nicht messen. Entweder ist es technisch nicht möglich oder sprengt das vorhandene Budget. In diesem Fall bieten wir eine Analyse an, ob eine Möglichkeit besteht anhand von kostengünstigeren Messstellen auf den gesuchten Zustand zu schließen. Wenn dies erfolgreich durchgeführt werden kann - oder Ihnen die physikalischen Zusammenhänge schon bekannt sind - können wir zugeschnitten auf Ihre Aufgabenstellung den geeigneten Beobachter (linearer, nichtlinearer Beobachterentwurf) oder Zustandsschätzer wie Kalman-Filter, Erweitertes Kalman Filter etc. entwerfen und umsetzen. Einige Anwendungsbeispiele: Temperaturrekonstruktion in einem Holzvergaser mittels Messung der Reaktoraußentemperatur, Positionsbestimmung eines Objektes mittels Dopplerradarauswertung.