Contributions to Control Systems in the winter semester 2016/2017

 

In order to support the professional exchange in control and automation technology far beyond the borders of our university, some years ago a colloquium series with the name “Contributions to Control Systems” was brought into being at the Institute of Automatic Control. Speakers from industry and research talk about their work in relevant developments and applications in the field of automatic control.

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Venue

Conference room of the IRT, Steinbachstr. 54, 52074 Aachen, Room 54A/202

 
 

Monday, January 16, 2017, 4:00pm

 

Innovations for the next Modelica Generation: modelling, simulation, regulation and optimization based on Julia

Professor Martin Otter

German Centre for Aviation and Space Travel
Institute for System Dynamics und Automatic Control

  

Friday, February 03, 2017, 10:00am

 

Operation and Maintenance Lessons Learned from a Parabolic Trough Concentrated Solar Power Plant

Dr. Astrid Hublitz

System AG
SLR STE SY EN CSY
91058 Erlangen, Germany

 

Abstrakt:

In Concentrated Solar Power Plants, solar radiation is concentrated to a receiver where heat is generated. This heat subsequently generates steam to drive a conventional thermal power plant cycle, generating electricity.

This presentation explains shortly concentrated solar power generation with parabolic trough collectors and focuses on the lessons learned from the operation of a 50 MWel CSP Parabolic Trough Plant in Spain.

 

Friday, February 10, 2017, 2:00pm

 

Herausforderungen des Betriebs von Windenergieanlagen

wind turbines RWTH

Dr.-Ing. Kirsten Theobald

innogy SE
Renewable Energies
Research & Development
Essen, Germany

 

Monday, March 20, 2017, 2:00pm

 

A Factor Graph Approach to Parameter Identification for Affine LPV Systems

Professor Philipp Rostalski

University of Lübeck
Institute for Electrical Engineering in Medicine
Lübeck, Germany

 

Abstrakt:

Factor graphs are a versatile graphical representation of factorizable functions. As a probabilistic graphical

model, they allow to visualize structured conditional independence, which can be exploited for solving inference problems by means of message passing along the nodes of the graph. In this article we present a novel factor graph formulation of the expectation maximization, called EM-based estimation technique for affine linear parameter-varying system identification. By extending the factor graph representation of the Kalman Filter/Smoother and the EM algorithm to parameter-varying matrices, a flexible tool for nonlinear system identification in the so-called linear parameter-varying, named LPV representation is obtained. Furthermore, a recursive reformulation of the algorithm suitable for tracking time-varying changes both accounted and

unaccounted for by a pre-defined LPV system description is immediate from its factor graph-based formulation.

 

Monday, April 24, 2017, 10:30am

 

EWITAC – Multi-domain Modelling of Wind Turbines and Control Applications

Modelling of Wind Turbines and Control Applications DLR/Zimmer

Dirk Zimmer

German Aerospace Center
Institute of System Dynamics and Control
Oberpfaffenhofen-Wessling

 

Abstrakt:

Wind energy has become a major player in today’s electricity supply. The large share of wind energy gives rise to strict rules for grid-code compliance whereas the increasing large turbines justify more complex control algorithms and the use of modern sensor equipment such as LIDAR systems. Goal of these control challenges is not only to improve the harvesting of wind energy but also to increase turbine lifetime, ease maintenance and enable a smoother integration into the overall grid.

To meet these challenges, the software library EWITAC has been developed. Based on the open standard Modelica, this library offers a starting point for the modelling of wind turbines. Its usability is demonstrated by the design of a controller for gust load alleviation based on nonlinear dynamic inversion and the simulation of low-voltage ride through, called LVRT scenarios.

 

Wednesday, June 21, 2017, 4:00pm

 

WORHP: Hochdimensionale nichtlineare Optimierung trifft industrielle Anforderungen

Professor Christof Büskens

University Bremen
Zentrum für Technomathematik
28359 Bremen
Germany

 

Abstrakt:

Nichtlineare Optimierung ist zu einer Schlüsseltechnologie in modernen Anwendungen
geworden. Ob bei der Bestimmung neuer Kennfelder im Diesel-Abgasskandal oder
dem Entwurf modellprädiktiver Regelungsverfahren, das Interesse an Lösungsmethoden
für hoch- und höchstdimensionale Optimierungsprobleme ist groß.

We Optimise Really Huge Problems, kurz WORHP, gehört zu einer neuen Generation von
nichtlinearen Optimierungslösern, die sogenannte schwach-besetzte Strukturen ausnutzen.
Im Gegensatz zu anderen etablierten und "gewachsen" NLP-Lösern wurde WORHP
zunächst vollständig am Reißbrett entworfen und berücksichtigt aktuelle
Architekturen, mathematische Entwicklungen, neue Computer- und Compilerstandards
sowie industrielle Anforderungen. Hierdurch ist es möglich Probleme mit mehr
als 1 Milliarde Variablen und Beschränkungen zu lösen.

Nach einer kurzen ingenieurwissenschaftlichen Motivation und einem Einblick
in den aktuellen Stand zur nichtlinearen Optimierung und zu Seitenwerkzeugen, werden
in diesem Vortrag Ideen aus der Echtzeitoptimierung ihren Weg in ein adaptives
Regelungsverfahren finden. Abschliessend werden Anwendungen aus den Bereichen
Automotive, Luft- und Raumfahrt sowie Energie vorgestellt.

 

Wednesday, July 19, 2017, 4:00pm

 

Elektromobilität mit Brennstoffzellen: Aktueller Entwicklungsstand und regelungstechnische Anforderungen

Peter Beckhaus

Zentrum für BrennstoffzellenTechnik ZBT GmbH
Carl-Benz-Straße 201
47057 Duisburg

Germany

 

Abstrakt:

Die heutige Abhängigkeit des Transportsektors vom Energieträger Öl wird sowohl aus ökologischen aber auch aus volkswirtschaftlichen Gründen als problematisch eingeschätzt. Die Schadstoffemissionen des Verkehrs beeinträchtigen Gesundheit und Lebenserwartung, die CO2-Emissionen tragen signifikant zum Klimawandel bei und die Kosten für Rohölimporte in die Europäische Union betragen 1 Milliarde Euro - pro Tag. Ein entscheidender Fokus von Politik und Automobilindustrie liegt daher auf der Entwicklung alternativer Antriebskonzepte. Elektromobilität, ob mit Batterien und / oder Brennstoffzellen, ermöglicht lokal emissionsfreies Fahren und die Integration des Verkehrssektors in ein Gesamtenergiekonzept mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energie.

Ist das batterieelektrische Fahrzeug im Nahbereich optimal geeignet, ist eine Langstreckenmobilität basierend rein auf Batterietechnik kaum nutzerfreundlich zu realisieren. Als saubere Alternative zum Öl bietet sich Wasserstoff als regenerativ herstellbarer und sauberer Kraftstoff an. Die Wasserstoffverstromung in Niedertemperatur-Brennstoffzellen bietet eine der effizientesten und leisesten Konzepte zur Realisierung einer ökologisch optimalen Langstreckenmobilität. Am Beispiel eines in einem Verbund-Projekt in Nordrhein-Westfalen entwickelten 30 Kilowatt Range-Extender-Moduls für batterieelektrische Fahrzeuge werden regelungstechnische Aspekte im Bereich des Brennstoffzellensystems diskutiert.

 

Wednesday, July 26, 2017, 4:00pm

 

Date noted

Jan Maschuw

Nordex SE
22419 Hamburg
Germany