07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
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Item Open Access Multivariable controller design for an industrial distillation column(1992) Allgöwer, Frank; Raisch, JörgIn this paper, we report our experience with the design of linear multivariable controllers for a staged binary distillation column with 40 trays. Controller design methods include H∞-minimization, DNA-design, CL-design and H2minimization. Results obtained at the real plant are shown.Item Open Access Chemical process control: a german perspective(1992) Allgöwer, FrankThis paper focuses on developments in controller design that we think can have a significant impact on the solution of practical process control problems, and try to summarize the discussion in Germany on this subject.Item Open Access Kinetic instabilities in heterogeneously catalyzed reactions. Pt. 1, Rate multiplicity with Langmuir-type kinetics(1978) Eigenberger, GerhartThis paper is concerned with the occurrence of rate multiplicities (ignition-extinction phenomena). It is shown that rate multiplicity can be caused by the competing chemisorption of A and B upon the same active sites of the catalyst. Rate multiplicity can occur if at least one of the chemisorption or reaction steps is of second order. No rate multiplicity can be expected, if either A or B reacts via an Eley-Rideal type mechanism.Item Open Access Nonlinear control of an industrial distillation column by exact linearization(1989) Allgöwer, Frank; Sax, Antonius; Gilles, Ernst Dieter-Item Open Access Nichtlinearer Reglerentwurf auf der Grundlage exakter Linearisierungstechniken(1993) Allgöwer, Frank; Gilles, Ernst DieterDem nichtlinearen Reglerentwurf mittels exakter Linearisierung liegt eine Zweischritt-Philosophie zugrunde: zuerst wird die nichtlineare Regelstrecke durch eine nichtlineare Rückführung exakt in ein lineares System überführt. Das exakt linearisierte System kann im zweiten Schritt mit linearen Reglerentwurfsverfahren so geregelt werden, daß Stabilität und gutes Regelverhalten erreicht werden. In diesem Übersichtsbeitrag wird eine Einführung und ein Überblick über das Gebiet der exakten Linearisierung gegeben. Anhand von Beispielen werden die Vorteile und Grenzen der Verfahren diskutiert.Item Open Access On the dynamic behavior of the catalytic fixed-bed reactor in the region of multiple steady states. Pt. 1, The influence of heat conduction in two phase models(1972) Eigenberger, GerhartDie Benutzung des Zweiphasenmodells für den katalytischen Festbettreaktor führte im Bereich mehrfacher stationärer Zustände bisher stets zu Schwierigkeiten, da sich ein Kontinuum von mehrfachen stationären Lösungen ergab. Dabei war es gleichgültig, ob die von Liu und Amundson aufgestellten kontinuierlichen Zweiphasenmodelle oder die von Amundson und Mitarbeitern entwickelten Zellenmodelle zugrunde gelegt wurden. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, daß sich die unendliche Mannigfaltigkeit stationärer Lösungen auf wenige Lösungen reduziert, wenn man annimmt, daß Wärmeleitung in der Katalysatorphase stattfindet. Unterschiede zwischen den bisher benutzten Modellen und dem vorgeschlagenen Modell werden am Beispiel der Zündung und des Verlöschens der Reaktion dargelegt.Item Open Access Mechanismen und Auswirkungen kinetischer Instabilitäten bei heterogen-katalytischen Reaktionen(1976) Eigenberger, GerhartDie gewonnenen Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß kinetische Instabilitäten bei heterogen-katalytischen Reaktionen mit formalkinetischen Ansätzen vom Langmuir-Typ sinnvoll beschrieben werden können. Die gelegentlich geäußerte Hoffnung, daß aus einer solchen modellmäßigen Beschreibung der Reaktion im Instabilitätsbereich Schlüsse auf die tatsächlich wirksamen Mechanismen (Mikrokinetik) der Reaktion gezogen werden können, wird allerdings selten erfüllt sein. Wie bei der Aufstellung von Langmuir-Hinshelwood-Ansätzen für eine Oberflächenreaktion ergibt sich auch hier eine beinahe unbeschränkte Mannigfaltigkeit bei der Postulation möglicher Mechanismen. Hier wie dort wird es das Ziel der reaktionstechnischen Betrachtung sein, einen möglichst einfachen Mechanismus mit einem möglichst großen Gültigkeitsbereich zu finden. Für den Fall der CO-Oxydation an Platin sollte diese Arbeit einige Hinweise dazu liefern.Item Open Access Chemical process control : present status and future needs ; the view from European industry(1991) Schuler, Hans; Allgöwer, Frank; Gilles, Ernst DieterNot only in Europe, chemical process control is characterized by a broad invasion of distributed control systems into chemical plants. The information integration from process control up to business management is a great challenge of today which follows from the overall computerization of production. Most of the recent progress in process automation results from the application of computer science paradigms to control systems, and of advanced developments in field instrumentation. Despite these advances and the considerable progress made in process control theory, there is only limited acceptance and application of modern advanced process control methodologies in industrial practice. This paper is an attempt to summarize the European discussion on the reasons for these facts.Item Open Access Influence of the wall on the dynamic behavior of homogeneous tubular reactors with a highly exothermic reaction(1974) Eigenberger, GerhartThe influence of the tube wall on the behavior of tubular reactors with a highly exothermic reaction was studied. The effect of heat accumulation in the wall has a considerable influence upon the transient behavior of the reactor. Because of this influence excess temperatures can occur if the feed temperature is lowered or the flow velocity is raised. For a gas phase reaction the transient behavior is determined almost completely by the heat capacity of the wall. An example of multiple steady states caused by axial heat conduction in the wall is given, and the influence of heat conduction in the wall is compared with that in the reaction mixture.Item Open Access Kinetic instabilities in heterogeneously catalyzed reactions. Pt. 2, Oscillatory instabilities with Langmuir type reactions(1978) Eigenberger, GerhartAn analysis of the kinetic model studied in Part I of this contribution gave no indication for the occurrance of periodic solutions. However if an additional slow chemisorption ("buffer") step is added to the model, relaxation oscillations can develop in regions where the original model exhibited multiple solutions. The behaviour of the extended model is analysed via the singular perturbation approach and by simulation. It is shown that a broad variety of slow chemisorption steps can serve as buffer with the restriction that the buffer step should not, or at least only slightly, contribute to the surface reaction.