Fuzzy-basierte multikriterielle Regleroptimierung für verfahrenstechnische Prozesse mit großer Messtotzeit

Bei der Optimierung von Regelungssystemen sind in der Praxis oft mehrere unterschiedliche, sich zum Teil widersprechende Gütekriterien mit unterschiedlichen Gewichtungen bzw. Priorisierungen zu berücksichtigen. Bei verfahrenstechnischen Prozessen sind dies zum Beispiel: ·gutes Störverhalten der Regelung, d.h. auftretende Störungen sollen so gut wie möglich gedämpft oder kompensiert werden, ·gutes Führungsverhalten zur Gewährleistung der stationären Genauigkeit durch Kompensation von Drifts und/oder Parameterschwankungen, ·ständig gesicherte Stabilität des geschlossenen Regelkreises, ·geringer Stellaufwand zur Minimierung des Energieeinsatzes bzw. zur Vermeidung zusätzlicher Systemanregungen und ·Robustheit, d.h. auch bei nicht genau bekannten Streckenparametern ist das Regelverhalten noch zufriedenstellend. Zur Lösung des multikriteriellen Optimierungsproblems wurde ein Verfahren zur unscharfen Gewichtung und Verknüpfung der Gütekriterien entwickelt, das auf dem bekannten Fuzzy Decision Making basiert. Am konkreten Fallbeispiel wird die Generierung von Fuzzy-Gütekriterien zu Störverhalten, Führungsverhalten, Stabilität und Stellaufwand vorgestellt sowie deren Tauglichkeit zur Lösung des Optimierungsproblems untersucht. Zur Sicherstellung der Robustheit der Lösung wird ein einfacher Ansatz vorgestellt. Abschließend werden Ergebnisse der erfolgreichen Regelparameteroptimierung diskutiert. Der vorliegende Beitrag vermittelt Erfahrungen, die bei der Regleroptimierung für einen komplexen, stark gestörten Industrieprozess mit großen Messtotzeiten und unterschiedlichen, zum Teil gegensätzlichen Güteanforderungen, gewonnen wurden