Titelaufnahme

Titel
Control based analysis of a gas dosing system for stationary gas engines / von Johannes Unger
Weitere Titel
Regelungstechnische Untersuchung eines Gasdosiersystems für stationäre Gasmotoren
VerfasserUnger, Johannes
Begutachter / BegutachterinJakubek, Stefan
Erschienen2011
UmfangX, 104 Bl. : 1 CD-ROM ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Gasdosiersystem / Störgrößenaufschaltung / Gain-Scheduling / Kombinierte Regelung / Verhältnisregelung / Kaskadenregelung / Smith-Prädiktor Regelung
Schlagwörter (EN)gas dosing system / feedforward control / gain-scheduling / combined control / ratio control / cascade control / smith-predictor control
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-43406 Persistent Identifier (URN)
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Control based analysis of a gas dosing system for stationary gas engines [1.45 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Abgasemissionen bei Verbrennungsmotoren spielen heute eine immer bedeutendere Rolle. Um den Anforderungen der ständig sinkenden Emissionsgrenzen gerecht zu werden, benötigt man innovative Systeme, die eine möglichst genaue und schnelle Einhaltung der geforderten Emissionsgrenzen möglich machen. In dieser Arbeit soll für einen stationären Großgasmotor ein aktives Gasmischsystem entwickelt und die regelungstechnischen Möglichkeiten untersucht werden. Im Zuge der Literaturrecherchen wurde das Gasdosiersystem auf die einfachen Komponenten eines Venturi-Mischers und einer Drosselklappe für die Manipulation des Gasmassenstromes festgelegt und diese modelliert. Bei der Modellierung stellen insbesondere die impliziten Modellgleichungen, sowie die algebraischen Schleifen eine Herausforderung dar. Bei der regelungstechnischen Untersuchung wurde zwischen Reglern mit und ohne Lambda-Wert Rückführung unterschieden. Es wird gezeigt, dass auch einfachere Regelalgorithmen durchaus nennenswerte Ergebnisse liefern können. Da es sich bei dieser Arbeit um eine rein theoretische Untersuchung handelt, konnten die Ergebnisse nicht an einem Versuchsstand validiert werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Today, the topic of exhaust emissions of combustion engines plays a significant role. In order to fulfill standards of emission limits, innovative systems, which are able to comply with restrictions in a fast and robust way, are needed. In this work an active gas dosing system for a stationary gas engine is developed and different control strategies are analyzed, in order to show the different possibilities of the control of such systems. The literature survey showed that a venturi mixer and a butterfly valve for the manipulation of the gas mass flow meet the specifications. Therefore they are chosen to be the main parts of the gas dosing system. Problems with the modeling of the parts of the gas dosing system, especially implicit equations as well as algebraic loops, had to be solved. The control based investigation is subdivided into controllers with and without lambda-value feedback. It is shown that also the simple approaches to the control strategies can have appreciable results. Since this work is only theoretical, the results could not be validated on a test bench.