Regelungstechnik in der Biotechnologie : Prozessautomatisierung - Bioverfahrenstechnik - Advanced Process Control.

Format:

Book

Author/Creator:

Bauer, Margret.

Series:

De Gruyter Studium Series

Language:

German

Subjects (All):

Process control.

Automatic control.

Physical Description:

1 online resource (174 pages)

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Basel/Berlin/Boston : Walter de Gruyter GmbH, 2025.

Summary:

Biotechnologische Prozesse werden laufend weiter erforscht und ermöglichen damit neue Produkte und Herstellungsverfahren.Um die Prozesse im Labor effektiv untersuchen zu können muss die Herstellung automatisiert stattfinden.Grundlage für die automatisierte Produktion ist die Regelungstechnik, die für gleichmäßige Umgebungsbedingungen sorgt.

Contents:

Intro

Vorwort

Inhalt

1 Einführung

1.1 Beispiele aus der Biotechnologie

1.2 Automatisierungstechnik

1.3 Regelungstechnik

1.4 Überblick

2 Der einfache Regelkreis

2.1 Negatives Feedback

2.2 Massenstromregelung

2.3 Zweipunktregler

2.4 Wichtige Begriffe und Symbole

2.5 Aufgaben

3 Dynamische Prozesse im Zeitbereich

3.1 Füllstand in einem Behälter

3.2 Massenstrom in einer Rohrleitung

3.3 Temperatur in einem Rührreaktor

3.4 Zellwachstum in einem Bioreaktor

3.5 Allgemeine Differentialgleichungen

3.6 Aufgaben

4 Dynamische Prozesse im Frequenzbereich

4.1 Laplace-Transformation

4.2 Wichtige Eingangssignale

4.3 Übertragungsfunktionen

4.4 Stabilität

4.5 Aufgaben

5 Wichtige Prozesstypen

5.1 Prozesse 1. Ordnung (PT1)

5.2 Integrierende Prozesse

5.3 Prozesse 2. Ordnung

5.3.1 Nicht schwingfähiger Prozess (d1)

5.3.2 Schwingfähiger Prozess (0&lt

d&lt

1)

5.3.3 Oszillierender Prozess (d=0)

5.4 Dynamik von Nullstellen

5.4.1 Nullstelle bei Prozessen 1. Ordnung

5.4.2 Nullstellen bei Prozessen 2. Ordnung

5.5 Totzeitprozesse

5.6 Aufgaben

6 Analyse des geschlossenen Regelkreises

6.1 Eigenschaften von Übertragungsfunktionen

6.2 Führungs- und Störübertragungsfunktion

6.3 Charakteristische Gleichung

6.4 Kriterien zur Bewertung der Regelgüte

6.5 Aufgaben

7 PID-Regler

7.1 Definitionen

7.1.1 P-Regler

7.1.2 I-Anteil

7.1.3 D-Anteil

7.1.4 PID-Regler im Zeit- und Frequenzbereich

7.2 Einstellregeln des PID-Reglers

7.2.1 Wahl der Reglerstruktur

7.2.2 Manuelles Einstellen

7.2.3 Einstellregeln für Prozesse mit Ausgleich

7.2.4 Einstellregeln für Prozesse ohne Ausgleich

7.3 Anpassung des idealen PID-Reglers

7.3.1 Modifizierung des P- und D-Anteils

7.3.2 Integral-Windup

7.3.3 Regler im Handbetrieb (Manual Mode).

7.3.4 Implementierung des PID-Reglers

7.4 Aufgaben

8 Zusätzliche Kompensation von Störgrößen

8.1 Störgrößenaufschaltung (Feedforward)

8.1.1 Bestimmung der Feedforward-Reglerverstärkung Kf

8.1.2 Implementierung des Feedforward-Reglers

8.2 Kaskadenregelung

8.2.1 Einstellen der PID-Parameter einer Kaskadenregelung

8.2.2 Verbesserung der Regelgüte

8.3 Kaskadenregelung und Feedforward

8.4 Verstärkungsplanung

8.4.1 Implementierung und Wahl der Reglerparameter

8.4.2 Verstärkungsplanung für nichtlineare Prozesse

8.5 Aufgaben

9 Lösungen

Kapitel 2

Kapitel 3

Kapitel 4

Kapitel 5

Kapitel 6

Kapitel 7

Kapitel 8

Literatur

Stichwortverzeichnis.

Notes:

Description based on publisher supplied metadata and other sources.

Part of the metadata in this record was created by AI, based on the text of the resource.

ISBN:

3-11-157303-6

OCLC:

1553055772