Ein Beitrag zur Zustandsraummodellierung, Identifikation und Regelung von Temperaturfeldern in Mehrzonenöfen

Die Dissertation liefert einen Beitrag zur Modellierung und Regelung von Temperaturfeldern in Mehrzonenöfen zur experimentellen Untersuchung der Diffusion in Metall- und Halbleiterschmelzen. Die Arbeit zeigt auf, welche Grenzen bei der Modellierung mit Hilfe des gegenwärtig verwendeten Einzelzonenansatzes bestehen und welche Auswirkungen dies auf die Implementierung von Regelalgorithmen sowie auf den eigentlichen Prozess hat. Im Rahmen der Arbeit wurde eine Modellierung basierend auf der semidiskreten Finite-Differenzen-Methode zur Beschreibung des Temperaturfeldes umgesetzt. Diese ermöglicht eine gute Approximation des Temperaturfeldes basierend auf wenigen unbekannten Parametern. Die auftretenden Parameterunsicherheiten können durch eine Identifikation parallel zur Simulation berücksichtigt werden. Der dritte Teil der Dissertation beschäftigt sich mit der Regelung des Temperaturfelds. Hierbei wurde gezeigt, dass durch eine Ordnungsreduktion mit Krylow-Unterräumen ein kompaktes Modell zum Einsatz optimaler Zustandsregler geschaffen werden kann.