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Einsatzmöglichkeiten von Beobachtern zur Messung von Zustandsgrössen Verfahrenstechnischer Prozesse

Applications of Observers for the Measurement of Unknown State Variables of Industrial Processes

  • Conference paper
Automatisierungstechnik im Wandel durch Mikroprozessoren

Part of the book series: Fachberichte Messen · Steuern · Regeln ((FACHBERICHTE,volume 1))

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Summary

By means of examples it is shown, how to determine unknown state variables of industrial processes from measured variables by use of observers. These state observers contain a mathematical model of the process. For the convergence of the observer state towards the exact state it is necessary to design a suitable weighting on the difference between the measured output variables of the system and the computed output variables of the observer. Applications of this method will be discussed for stirred tank reactors, polymerization reactors, heat conducting systems, tubular reactors and distillation columns. Selected simulation results illustrate the efficiency of linear and non-linear observers with lumped as well as distributed parameters.

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Literatur

  1. RAY, H.W.: Distributed Parameter State Estimation Algorithms and Applications — A Survey. IFAC-Congress, Boston, 1975, Paper 8.1.

    Google Scholar 

  2. FöLLINGER, O.: Regelungstechnik. Berlin: Elitera 1972.

    MATH  Google Scholar 

  3. BRANDIN, V.N.; KOSTYUKOVSKII, YU.M.-L.; RAZORENOV, G.N.: Global Observability Conditions for Nonlinear Dynamic Systems. Automation and Remote Control 36 (1976), 1585–1591.

    MathSciNet  Google Scholar 

  4. LUENBERGER, D.G.: An Introduction to Observers. IEEE Trans.Automatic Control, AC-16 (1971), 596–602.

    Article  Google Scholar 

  5. ACKERMANN, J.: Einführung in die Theorie der Beobachter. Regelungstechnik 24 (1976), 217–226.

    MathSciNet  Google Scholar 

  6. THAU, F.E.: Observing the State of Non-linear Dynamic Systems. International Journal of Control 17 (1973), 471–479.

    Article  MATH  Google Scholar 

  7. KOU, S.R.; ELLIOTT, D.L.; TARN, T.J.: Exponential Observers for Nonlinear Dynamic Systems. Information and Control 29 (1975), 204–216.

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  8. ZEITZ, M.: Zur Lösung des Meßproblems bei chemischen Reaktoren mit Hilfe nichtlinearer Beobachter. In: Proceedings of MECO ‘77 (Hrsg. M.H. Hamza), Calgary, Zürich: Acta Press 1977.

    Google Scholar 

  9. RAY, W.H.: On the Mathematical Modeling of Polymerization Reactors. J. Macromol. Sci. — Revs. Macromol. Chem., C 8 (1), 1–56 (1972).

    Article  Google Scholar 

  10. JAISINGHANI, R.; RAY, W.H.: On the Dynamic Behaviour of a Class of Homogeneous Continuous Stirred Tank Polymerization Reactors, erscheint in Chem.Eng.Sci.

    Google Scholar 

  11. GILLES, E.D.; KNöPP, U.: Die Dynamik von Rührkesselreaktoren bei Polymerisationsreaktionen. Regelungstechnik 15 (1967), 199, 262.

    Google Scholar 

  12. MäDER, H.F.: Experimenteller Aufbau einer Temperatur-Profilregelung. RTP 23 (1975), 247–251.

    Google Scholar 

  13. MäDER, H.F.: Zeitoptimale Steuerung und modale Regelung eines technisch realisierten Wärmeleitsystems. Dissertation, Universität Stuttgart, 1975.

    Google Scholar 

  14. KöHNE, M.: Theorie der Zustandsbeobachter mit verteilten Parametern. Regelungstechnik 24 (1976), 277–282 und 314–316.

    MATH  Google Scholar 

  15. KöHNE, M.: Implementation of Distributed Parameter State Observers, IFIP Working Conference on Distributed Parameter Systems Modelling and Identification, Rom, 1976.

    Google Scholar 

  16. KöHNE, M.: Zustandsbeobachter für Systeme mit verteilten Parametern — Theorie und Anwendung. Habilitationsschrift, Universität Stuttgart 1977, ersch. als Fortschr.-Ber. im VDI-Verl., Düsseldorf.

    Google Scholar 

  17. AJINKYA, M.B.; KöHNE, M.; MäDER, H.F.; RAY, W.H.: The Experimental Implementation of a Distributed Parameter Filter, Automatica 11 (1975), 571–575.

    Article  Google Scholar 

  18. MüLLER, T.; MüLLER, U.: Dynamik von Festbettreaktoren — Laborversuch und digitale Simulation. Studienarbeit, Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik, Universität Stuttgart 1976.

    Google Scholar 

  19. ZEITZ, M.: Nichtlineare Beobachter für chemische Reaktoren. Habilitationsschrift, Universität Stuttgart 1977.

    Google Scholar 

  20. SILBERBERGER, F.: Simulation and Control of an Extractive Distillation Column, 5th Symposium Computers in Chemical Engineering, Hohe Tatra, Tschechoslowakei, Sept. 1977.

    Google Scholar 

  21. SILBERBERGER, F.: Beitrag zur Vereinfachung der Modellbildung von Destillationskolonnen, VDI-Bericht 276, 1977, 95–100.

    Google Scholar 

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Köhne, M., Schuler, H., Zeitz, M. (1977). Einsatzmöglichkeiten von Beobachtern zur Messung von Zustandsgrössen Verfahrenstechnischer Prozesse. In: Syrbe, M., Will, B. (eds) Automatisierungstechnik im Wandel durch Mikroprozessoren. Fachberichte Messen · Steuern · Regeln, vol 1. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-95307-1_17

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