Forschungsschwerpunkte Regelungstechnik und Prozessautomatisierung

Unser Forschungsbereich ist auf die modellbasierte Regelung und Optimierung komplexer industrieller Systeme spezialisiert und verfügt in den folgenden Forschungsschwerpunkten über ein einzigartiges Know-how.

Unsere Forschungsschwerpunkte

Verkehrssimulation und intelligente Verkehrsnetzsteuerung

Teaserbild Schwerpunkt 3

© Gernot Gmeinhart

Ein makroskopisches Modell zur Optimierung von Verkehrsflüssen, welches den Verkehrsfluss wie eine kompressible Flüssigkeit behandelt und mithilfe einer nichtlinearen partiellen Differentialgleichung beschrieben wird

Mechatronisch emulierte Realität

Teaserbild E325-04 Schwerpunkt 4

© E325

Einsatz von PHiL (Power Hardware in the Loop), um die Interaktion unterschiedlicher, realer und virtueller Subsysteme mit höchst realistischen und reproduzierbaren Testschemata zu entwickeln

Brennstoffzellen Optimierung

Teaserbild E325-04 Schwerpunkt 5

© AVL

CDL Powertrain steht für "Innovative Control and Monitoring of Automotive Powertrain Systems" und ist eine mehrjährige Kooperation zwischen der TU Wien und der AVL List GmbH in Graz.

Komplexe Systeme unter Kontrolle

Autos sollen reibungslos und sicher funktionieren, Gebäude sollen ihr Raumklima auf komfortablem Niveau halten können, und man will den städtischen Verkehrsfluss verstehen und optimieren. Auf den ersten Blick gibt es bei diesen Themenbereichen keine Gemeinsamkeiten – dennoch handelt es sich dabei um komplexe, vernetzte Systeme, die nach Regelung und Optimierung mithilfe höherer mathematischer Methoden verlangen, damit sie sich so verhalten wie wir es möchten. Aufgrund der Verfügbarkeit leistungsstarker Computer können ausgefeilte, modellbasierte Regelungskonzepte in vielen immer anspruchsvolleren  Anwendungsbereichen erstellt eingesetzt werden. Dieser Trend schafft kontinuierliche Nachfrage nach neuen und effektiven Methoden im Bereich Modelldesign und Prozessautomatisierung.

Viele mechanische Systeme können auf Basis physikalischer Grundlagen und Gleichungen zur Gänze analysiert werden. Allerdings können die meisten realen komplexen Systeme nur dann beschrieben werden, wenn die komplizierten Verbindungen zwischen Eingängen, -Parametern und Systemverhalten genau untersucht und in mathematische Gleichungen übertragen werden.

Das Verhalten vieler komplexer Systeme wird mit zumeist nichtlinearen Differentialgleichungen beschrieben. Sobald die erforderlichen Parameter vorhanden sind, kann ein mathematisches Modell gebildet werden, welches zum optimalen Systembetrieb sowie zur Prognose und Diagnose eingesetzt werden kann.

Einsatzgebiete

Die Liste möglicher Einsatzgebiete ist endlos und reicht von der Steuerung von Industriemaschinen zur Verringerung von Vibrationen über die akustische Optimierung von Lautsprechern bis hin zu umweltfreundlichen Verbrennungsverfahren in der chemischen Verfahrenstechnik. Manchmal ist das Vorhandensein einer präzisen, mathematischen Beschreibung eines Systems nicht ausreichend. Das Modell muss auch möglichst einfach sein – vor allem wenn es für die Echtzeit-Prozesssteuerung verwendet werden soll. Aus diesem Grund hat sich die Disziplin der Modellreduktion herausgebildet. 

Kontakt

TU Wien

Institut für Mechanik und Mechatronik

Forschungsbereich Regelungstechnik und Prozessautomatisierung

Getreidemarkt 9 / E325-04 / 6. Stock

1060 Wien

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Lage und Anreise