Band 54, Heft 2 - 2

In diesem Artikel wird untersucht, wie sich Kommunikationslatenzen zusammen mit einer passivitätsbasierten Regelungsstrategie auf die Performanz, gemessen als Transparenz, eines haptischen Telepräsenzsystems auswirken. Die gefühlte mechanische Impedanz, im Speziellen deren physikalische Parameter Masse, Steifigkeit und Dämpfung, werden als Funktion der Kommunikationslatenz und der Regelungsparameter hergeleitet und mit der Umgebungs-Impedanz verglichen. Die Ergebnisse werden unter Aspekten der menschlichen Wahrnehmung diskutiert. Darauf basierend wird eine transparente Auslegung der Regelungsstrategie vorgeschlagen, wobei die Eigenschaften von realen Telepräsenzsystemen berücksichtigt werden. Abschließend erfolgt die Validierung der Resulate in einem Telepräsenz-Experiment mit einem Freiheitsgrad.

In diesem Beitrag wird ein neues, zweistufiges Verfahren zur Lokalisierung von Emissionsquellen vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass der Stofftransport durch turbulente Diffusion und Advektion hervorgerufen wird. Im ersten Schritt des zweistufigen Verfahrens wird zunächst für jeden Sensor i die Menge von Punkten P i ermittelt, auf denen sich aus Sicht von Sensor i die Quelle befinden kann. Im zweiten Schritt wird dann ein Schätzwert für den Quellort durch Bilden der Schnittmenge aller P i bestimmt. Das neue Verfahren umgeht das Problem schlechter Konvergenz iterativer Verfahren, die versuchen den Quellort durch Minimieren des quadratischen Ausgangsfehlers zu ermitteln. Abschließend werden experimentelle Ergebnisse vorgestellt.

In Teil 1 des vorliegenden Aufsatzes wurden die Grundlagen des Entwurfs eines erweiterten signalbasierten Fehlerdiagnosesystems beschrieben. In Teil 2 werden die beschriebenen Verfahren für den Entwurf eines Diagnosesystems eines pneumatischen Stellventils als praktisches Beispiel angewendet.

Mit Hilfe der Flachheitsanalyse nichtlinearer dynamischer Systeme wird es erstmals möglich, eine geschlossene analytische Formel zur Berechnung von Steuertrajektorien für Batch-Reaktoren direkt aus den verfahrenstechnischen Spezifikationen des Reaktors herzuleiten. Bisher wurde diese Theorie nur dazu genutzt, spezielle Lösungen für eine einzelne Anwendung zu finden. Jetzt ist es erstmals gelungen, eine im Rahmen von Prozessleitsystemen breit einsetzbare Lösung für eine große Klasse von Chemie-Reaktoren zu finden. Die in der Praxis geforderte Robustheit wird durch Kombination mit einem Trajektorien-Folgeregler erreicht.

Die Automatisierungssysteme in der Metallindustrie sind in der Regel hierarchisch, d. h. aus mehreren Ebenen aufgebaut, wobei jede Ebene eine große Anzahl von Regelkreisen beinhaltet. Dieser Teil 2 der Arbeit stellt ein neues systematisches Konzept zur kontinuierlichen Regelkreisüberwachung in solchen Automatisierungssystemen vor. Die dabei gewählte Vorgehensweise besteht aus zwei Phasen. In der ersten erfolgt die Festlegung, in welcher Reihenfolge (Top-down oder Bottom-up) die hierarchisch angeordneten Regelkreise zu bewerten sind. Dann wird in der zweiten Phase die Performanceanalyse nach einer Prozedur durchgeführt, die verschiedene Verfahren und Indices des CPM kombiniert. Das Konzept wird an der Performancebewertung einer industriellen Banddickenregelung in einem Kaltwalzwerk demonstriert. Damit gelingt es erstmalig, CPM-Methoden auf einen hochdynamischen Prozess anzuwenden. Bestandteil der Fallstudie ist auch der Vergleich unterschiedlicher Parametrierungsansätze zur Totzeitschätzung und Modellidentifikation.