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Projekt
Regelung zur Reduktion des Reibungswiderstands in subsonischer Strömung
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Dirk Abel
Fachliche Zuordnung
Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 202175528
In der ersten Förderperiode der Forschergruppe ¿Aktive Widerstandsreduktion durch wellenförmige Oberflächenoszillation¿ wurden in Teilprojekt 3 Modellreduktionsverfahren für verteiltparametrische Systeme und darauf aufbauende modellbasierte Regelungsverfahren untersucht. Die Verfahren wurden zunächst an eindimensionalen Referenzsystemen getestet und später auf den 3D-Navier-Stokes Fall übertragen. Dabei wurden ausschließlich stationäre Anströmbedingungen betrachtet. In der beantragten zweiten Förderperiode soll der Übergang zu variablen Anströmbedingungen vollzogen werden. Zunächst wird die Anströmbedingung dabei als bekannt vorausgesetzt, so dass eine Störgrößenaufschaltung genutzt werden kann. Im weiteren Verlauf des Projekts soll diese Information dem Regler nicht mehr zur Verfügung stehen, so dass die Anströmung eine unbekannte Störgröße darstellt, deren Einfluss nur indirekt über den Reibungswiderstand erfasst werden kann. Das Streckenmodell des Prozesses muss daher in der Lage sein, den gesamten Arbeitsbereich der möglichen Einströmbedingungen abbilden zu können. Hierzu werden für die Modellreduktion neben der bisher betrachteten Proper Orthogonal Decomposition weitere Verfahren zur Generierung einer Funktionenbasis betrachtet. Die Ergebnisse dieses Vergleichs fließen im nächsten Schritt in die Erstellung eines parametrischen reduzierten Modells ein, das entweder mit einer globalen Basis gebildet wird oder aus einzelnen lokalen Basen besteht, zwischen denen interpoliert wird. Der Regler soll dieses Modell des erweiterten Arbeitsbereiches in vollem Umfang nutzen. Dazu werden nichtlineare Ansätze mit robusten Verfahren verglichen. Bei den letztgenannten wird untersucht, inwiefern der Konservatismus durch die Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Anströmbedingung reduziert werden kann.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
