Volume 50, Issue 2 - 2

Im Telekommunikationsbereich haben sich Message Sequence Chart (MSC) und Specification and Description Language (SDL) als wichtigste Modellierungssprachen etabliert. Im ersten Teil dieses Artikels wurde die Anforderungsspezifikation mit MSC erläutert. Der vorliegende zweite Teil geht auf die Beschreibung von verteilten Systemen mit SDL ein und skizziert den Einsatz von modernen Software-Werkzeugen.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Konzepte der Dissipativität, Passivität und positiven Reellheit sowie deren Anwendungen bei der Analyse und Synthese nichtlinearer Systeme. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Erarbeitung der Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten sowie deren Verbindung zur L 2 -Stabilität und Lyapunov-Stabilität gelegt. Die in diesem Beitrag diskutierten Anwendungen reichen von den modernen nichtlinearen dissipativitäs- und passivitätsbasierten Reglersynthesemethoden, im Speziellen dem nichtlinearen H ∞ -Entwurf und einem passivitätsbasierten Reglerentwurf mit Dämpfungsinjektion, über das berühmte Kalman-Yakubovich-Popov-Lemma, formuliert für den nichtlinearen Fall mit affinem Eingang, bis hin zum klassischen Konzept der absoluten Stabilität. So wird unter anderem gezeigt, dass sich das Kreiskriterium und das Popovkriterium zur Überprüfung der absoluten Stabilität aus einem allgemeineren Kriterium, welches auf der Rückkopplung zweier passiver Systeme beruht, herleiten lassen.

Mit Hilfe der Invarianz-Regelungsmethode wird ein nichtlineares Regelungskonzept zur Kippvermeidung von Kraftfahrzeugen mit hohem Schwerpunkt hergeleitet. Der dabei entwickelte nichtlineare, zeitdiskrete Regler R ollover A voidance C ontroller, kurz: RAC) ist modellbasiert und kann gegenüber unvermeidbaren Verzögerungen und Unsicherheiten des modellierten Systems robust dimensioniert werden. Wegen des zugrunde gelegten nichtlinearen Chassis-, Lenk- und Reifenmodells kann Stabilität des Kippverhaltens auch für realitätsnahe Anwendungssituationen nachgewiesen werden. Der RAC wurde in einem am Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik der TU München entwickelten Fahrsimulator mit einem realen Fahrer im geschlossenen Regelkreis getestet, wobei vorab nicht bekannte, menschliche Lenkmanöver zugrunde lagen. Als Schnittstelle zum Fahrer diente eine 3D-Animation der Fahrsituation mit einem neuartigen, momentengesteuerten Lenkhebel als haptischem Eingabegerät.

Der Beitrag schildert erste Erfahrungen zur robusten Regelung der aerodynamischen Strömung über eine rückwärts gewandte Stufe. Auf der Basis numerischer Lösungen der Navier-Stokes'schen Gleichungen und experimenteller Untersuchungen im Windkanal werden geeignete Mess- und Ersatzregelgrößen ausgewählt. Trotz des stark nichtlinearen und komplexen Verhaltens der Regelstrecke liefert die durchgeführte black-box Identifikation für einzelne Betriebspunkte erstaunlich einfache lineare Modelle. Die Ergebnisse einer darauf aufbauenden Beeinflussung der Stufe mittels PI-Regler, Smith-Prädiktor sowie H ∞ -Regler zeigen in Simulation und Experiment die bekannten Vorteile gegenüber den in der strömungsmechanischen Literatur nahezu ausschließlich vorgeschlagenen Steuerungen von Strömungsprozessen.

XML schickt sich an, die Welt des Informationsaustausches in der Automatisierungstechnik zu erobern. Dank Klartextdarstellung lassen sich XML-basierte Austauschformate in babylonischer Vielfalt notfalls mit einfachsten Texteditoren erstellen. Dieser Beitrag beleuchtet die aktuelle Situation beim Einsatz von XML zum Protokollentwurf und untersucht verschiedene Möglichkeiten der XML-Bordmittel zur Prüfung ausgetauschter Informationen auf Gültigkeit im operativen Betrieb.