Modeling and Optimization of Hybrid Dynamic Systems

Die dynamische Optimierung kontinuierlicher Prozesse gehört heute in Forschung und Anwendung zum Stand der Technik. Viele Prozesse zeigen jedoch ein schaltendes Verhalten. Die dort auftretenden Schaltvorgänge führen beim Betrieb zu abrupten Änderungen der Dynamik. Diese Prozesse werden deshalb als Hybridsysteme bezeichnet. Aufgrund der schaltenden Dynamik ist die Optimierung dynamischer Hybridsysteme eine äußerst anspruchsvolle Aufgabe. Dieser Beitrag führt in die Problematik der Modellierung von Hybridsystemen ein und beschreibt derzeit verfügbare Methoden zur Optimierung dieser Systeme. Regularisierungsansätze bilden eine Hauptforschungsrichtung auf dem Gebiet der Optimierung dynamischer Hybridsysteme. Die Fallstudien zeigen die Anwendung zweier wichtiger Regularisierungsmethoden anhand einer Labor‐Tankanlage und eines industriellen Verdampfers.