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<div class="csl-entry">Nikolic, A. (2019). <i>Modellprädiktive Temperaturregelung eines horizontalen Bandglühofens</i> [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2020.29153</div>
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dc.identifier.uri
https://doi.org/10.34726/hss.2020.29153
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dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/20.500.12708/15362
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dc.description
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
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dc.description.abstract
In der Stahlindustrie werden zur Wärmebehandlung von Bandprodukten Glühöfen verwendet. Durch eine geeignete Temperaturregelung solcher Öfen soll die Produktqualität gesteigert sowie der spezifische Energieverbrauch und der Ausschuss reduziert werden. In dieser Arbeit wird für einen horizontalen Bandglühofen eine nichtlineare modellprädiktive Regelung für die Bandtemperatur entworfen. Die Bandtemperatur soll am Ende des Ofens eine bestimmte Solltemperatur erreichen und immer in den erlaubten Temperaturgrenzen bleiben. Die Basis dafür ist ein maßgeschneidertes mathematisches Ofenmodell. Im modellprädiktiven Regler wird das dynamische Optimierungsproblem numerisch mit dem Levenberg-Marquardt-Verfahren gelöst. Der notwendige Gradient und die approximierte Hessematrix werden analytisch mit Hilfe adjungierter Variablen berechnet. Als Stellgrößen verwendet der Regler die Brennstoffmassenströme in die Heizzonen des Ofens. Die Funktionalität und die Leistungsfähigkeit des entwickelten Temperaturreglers werden in einer Software-basierten Simulationsumgegung mit Prozessdaten der realen Anlage nachgewiesen.
de
dc.description.abstract
In the steel industry, annealing furnaces are used for the heat treatment of strip products. A high-performance temperature control of the furnace should help to improve the product quality and should minimize the energy consumption. In this thesis, a nonlinear model predictive temperature controller for the strip temperaturein a horizontal annealing furnace is designed. The strip temperature at the end of the furnace should reach its desired temperature and should always be within the desired temperature limits. A tailored mathematical furnace model serves as the basis for the controller design. In the control algorithm, a dynamic optimization problem with equality constraints is numerically solved using the Levenberg-Marquardt method. The required gradient and the approximate Hessian of the objective function are analytically computed using an adjoint based approach. The capabilities of the proposed control concept are demonstrated in a software-based simulation environment with process data from the real plant.
en
dc.language
Deutsch
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dc.language.iso
de
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dc.rights.uri
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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dc.subject
Thermisches System
de
dc.subject
Glühofen
de
dc.subject
Modellierung
de
dc.subject
Modellprädiktive Regelung
de
dc.subject
Thermal system
en
dc.subject
Strip annealing furnace
en
dc.subject
Mathematical modeling
en
dc.subject
Model predictive control
en
dc.title
Modellprädiktive Temperaturregelung eines horizontalen Bandglühofens
de
dc.title.alternative
Temperature control of a horizontal strip annealing furnace
en
dc.type
Thesis
en
dc.type
Hochschulschrift
de
dc.rights.license
In Copyright
en
dc.rights.license
Urheberrechtsschutz
de
dc.identifier.doi
10.34726/hss.2020.29153
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dc.contributor.affiliation
TU Wien, Österreich
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dc.rights.holder
Aleksandar Nikolic
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dc.publisher.place
Wien
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tuw.version
vor
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tuw.thesisinformation
Technische Universität Wien
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dc.contributor.assistant
Niederer, Martin
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tuw.publication.orgunit
E376 - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik