Echtzeitoptimierung bei großen nichtlinearen DAE-Modellen der Verfahrenstechnik am Beispiel gekoppelter Destillationskolonnen

Ziel des Projektes is die Implementierung von Echtzeit-Verfahren zur Zustand-und Parameter Schätzung sowie zur optimalen closed loop Steuerung and die experimentelle Untersuchung ihrer Effizienz und Robustheit andhand der Echtzeit-Optimierung bei gekoppelten Destillationskolonnen zur Dreistofftrennung.本文韦尔登是IWR研究大微分代数系统（DAE）的动态优化问题的理论和算法。一个在ISR技术上的实验室将得到ISR模型的帮助。新的NMPC-方法韦尔登适用于完整和错误的Anlage Prozeßleitsystem。本文主要研究NMPC中渐近随机问题的求解方法，通过近似闭环控制和算法求解NMPC的渐近稳定性，DAE积分的新算法，以及通过系统分析和优化的总缩减。

Ziel des Projektes ist die Implementierung von Echtzeit-Verfahren zur Zustands- und Parameterschätzung sowie zur optimalen closed loop Steuerung und die experimentelle Untersuchung ihrer Effizienz und Robustheit anhand der Echtzeit-Optimierung bei gekoppelten Destillationskolonnen zur Dreistofftrennung. Zu diesem Zweck werden am IWR entwickelte Randwertprobleme zur Echtzeit-Optimierung bei großen differentiell-algebraischen Gleichungssystemen (DAE) theoretisch und algorithmisch auf die speziellen moving horizon Strukturen der Nichtlinearen Modellprädiktiven Regelung (NMPC) weiterentwickelt. Eine im Technikumsmaßstab am ISR aufgebaute Destillationskolonnen-Anlage wird mit Hilfe der am ISR entwickelten Modelle dargestellt. Die neuen NMPC-Methoden werden in das Prozeßleitsystem der Anlage integriert und erprobt. Weitere Arbeitspunkte sind die Anwendbarkeit von Methoden für asymptotische Randwertprobleme beim NMPC, Untersuchungen zur asymptotischen Stabilität des NMPCVerfahrens Fehlerabschätzungen durch approximative closed loop Steuerungen und algorithmische Beschleunigung durch Parallelisierung, neue Strategien bei der DAE Intergration und die weitere Reduktion von Totzeiten durch Verzahnung der Systemschätzung- und Optimierungsverfahren.