Modellreduktion und Regelung von Strömungsprozessen mit dem POD-Galerkin-Verfahren

• Model reduction and control of flow problems with the POD-Galerkin method

Hakenberg, Mathias; Abel, Dirk (Thesis advisor); Konigorski, Ulrich (Thesis advisor)

Als Ms. gedr.. - Düsseldorf : VDI-Verlag (2015)
Doktorarbeit

In: Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 8, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik 1238
Seite(n)/Artikel-Nr.: XII, 143 S. : Ill., graph. Darst.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2014

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der aktiven Strömungsbeeinflussung und Regelung von verteilt-parametrischen Systemen. Sie beschreibt die Anwendung des POD-Galerkin-Verfahrens zur Reduktion eines verteilt-parametrischen Systems auf ein System gewöhnlicher Differentialgleichungen, welches für den modellbasierten Reglerentwurf verwendet werden kann. Anhand von drei Beispielsystemen wird die Anwendung dieses Verfahrens jeweils mit einem Schwerpunkt auf der Berücksichtigung einer Aktuierung über Randeingriffe, der Reduktion für kompressible Strömungen sowie der Überlagerung der Regelgröße mit turbulenten Schwankungen gezeigt. Der modellbasierte Reglerentwurf erfolgt im Anschluss an die Modellreduktion und unter Berücksichtigung der Eigenschaften des reduzierten Modells. Dazu wird für jedes Beispielsystem ein angepasster modellprädiktiver Regler entworfen und simulativ getestet.