Band 51, Heft 2 - 2

Logiken sind in der Informatik ein weitverbreitetes Mittel zur Spezifikation. Dazu werden Logiken verschiedener Ausprägung benutzt, z.B. temporale Logiken für reaktive Systeme, zu denen die Systeme der Automatisierungstechnik zählen. Dieser Beitrag enthält eine Einführung in die wichtigsten temporalen Logiken und Literaturverweise.

Wir haben ein allgemeines Reduktionsverfahren für Modelle nichtlinearer Systeme auf ein komponentenorientiertes Simulationsmodell angewendet und sind dabei auf einige Nachteile dieser Methode gestoßen. Beispielsweise gehen die physikalische Interpretierbarkeit der Variablen und Konstanten sowie Stabilitätseigenschaften des Modells verloren. Diese Probleme können umgangen werden, indem Teilsysteme des Modells auf Standardkomponenten des Ausgangsmodells projiziert werden. Dadurch wird die physikalische Bedeutung der Variablen und Konstanten automatisch erhalten. Werden bei der Projektion Nebenbedingungen berücksichtigt, kann sogar Stabilität gewährleistet werden. Wir haben unsere Methode auf ein hydrodynamisches Modell angewendet und konnten hinreichende Stabilitätsbedingungen formulieren.

Dieser Beitrag befasst sich mit der Frage, wie nach dem Ausfall von Aktoren oder Sensoren eine Regelung durch Rekonfiguration wieder hergestellt und das System in den nominalen Arbeitspunkt zurückgeführt werden kann. Bei Aktorfehlern ist dieses Ziel nur in speziellen Fällen erreichbar. Die Lösung besteht dann in einer statischen Kopplung der verbleibenden Eingänge. Der allgemeine Ansatz zur Behandlung von Sensorsfehlern ist der Einsatz eines reduzierten Beobachters. Beide Fälle werden detailliert untersucht und die Ergebnisse an einem Anwendungsbeispiel illustriert.

Dieser Beitrag beschreibt den theoretischen Hintergrund eines prädiktiven Regelungskonzepts, welches für die Regelung der Einschweißtiefe beim Laserstrahlschweißen entwickelt wurde. Durch die Regelung wird die eingebrachte Laserleistung unter Berücksichtigung der Vorschubgeschwindigkeit optimiert. Zur Modellierung des nichtlinearen Schweißprozesses wird ein Künstliches Neuronales Netz ( KNN ) genutzt. Der GPC -Algorithmus wird mit einem linearen Modell verwendet, welches in jedem Abtastschritt durch Linearisierung des KNN gewonnen wird. Eine Erweiterungsmöglichkeit des Trainings um lokale Modelleigenschaften wird vorgestellt.

Der Beitrag beschreibt einen elementaren Zugang zur ereignisdiskreten Systemtheorie. Die Definitionen und Eigenschaften lassen sich aufgrund des hohen Wiedererkennungseffektes leicht verinnerlichen. Nach den Definitionen zur Systemtheorie werden Beispiele zur Anwendung der Begriffe bei existierenden Systemen diskutiert. Der in diesem Artikel definierte Begriff der Ereigniserhaltung definiert eine Charakteristik ereignisdiskreter Systeme und wird ebenfalls anhand eines Beispiels dargestellt. Die Ereigniserhaltung kann durch Betrachtung der Impulsantwort des Systems charakterisiert werden.

Ein neuartiger visueller Regler zur autonomen, bildbasierten Navigation einer mobilen Plattform (Rollstuhl) wird vorgestellt. Ziel ist es, den Rollstuhl mittels Image-Based Visual Servoing in eine relative Lage bezüglich einer Landmarke zu navigieren, was allein durch Auswertung von Abweichungen im Kamerabild und ohne Bestimmung der Landmarkenposition in Weltkoordinaten geschieht. Dies wird mithilfe des in diesem Artikel vorgestellten 3D-Visual Servoing erreicht, das eine Erweiterung des herkömmlichen 2D-Visual Servoing darstellt, indem die Entfernung zwischen Kamera und Landmarke mit in die bildbasierte Regelung einbezogen wird. Der visuelle Regler wird dabei durch eine unterlagerte Trajektorienfolgeregelung unterstützt, welche die Fahrt der Plattform überwacht. Zusätzlich wird die Kamera drehbar auf einem Schwenk-Neige-Kopf gelagert, sodass die Landmarke während der Fahrt im Kamerabild gehalten werden kann.