Gerald Steinmaurer,
"Optimale Steuerung von Leistungsquellen mit Zwischenspeicher"
, 2004
Original Titel:
Optimale Steuerung von Leistungsquellen mit Zwischenspeicher
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In der Technik tauchen sehr viele Probleme auf, in denen eine geforderte Leistung als Leistungssumme von einer Hauptquelle und einem Zwischenspeicher bereitgestellt werden muss, wobei der Zwischenspeicher auch von der Hauptquelle geladen werden kann. Diese Struktur weist den Vorteil auf, dass durch die Energiespeicherung die Hauptquelle in Bereichen guten Wirkungsgrades betrieben werden kann. Diese Systemklasse taucht beispielsweise bei Hybridfahrzeugen oder bei Energieversorgungssystemen auf. Ein optimaler Betrieb solcher Systeme lässt sich auf die Lösung eines allgemeinen Optimierungsproblems zurückführen, die dabei auftretenden Randbedingungen sind die Speicherbeschreibung sowie weitere systembedingte Gleichungs- und Ungleichungsnebenbedingungen. Für diese Problemstellung lassen sich üblicherweise keine analytischen Lösungen finden, daher wird zur Lösung meist eine Diskretisierung der Aufgabenstellung durchgeführt. Daraus ergeben sich dann oft nichtkonvexe diskrete Optimierungsprobleme hoher Ordnung.
Diese Arbeit führt ebenfalls eine Diskretisierung des Problems durch, lässt aber den Optimierungsparameter innerhalb eines Diskretisierungsabschnitts zeitlich variabel. Dadurch kann die Aufgabenstellung durch ein konvexes Optimierungsproblem dargestellt werden und erst diese Vorgangsweise erlaubt, komplexe Problemstellungen systematisch zu lösen.
Die vorgestellte Methode wird an analytischen Aufgabenstellungen getestet aber auch erfolgreich bei Messungen an einem dynamischen Motorenprüfstand eingesetzt, wo der Betrieb eines Hybridfahrzeuges nachgebildet wird.
Forschungs-