Volume 56, Issue 12

Zusammenfassung Im vorliegenden Übersichtsbeitrag soll der Stand der Technik bei der Regelung großer drehzahlvariabler Windenergieanlagen mit Blattwinkelverstellung dargestellt werden. Ausgehend von den grundlegenden aerodynamischen Prinzipen wird detailliert auf die regelungstechnischen Problemstellungen bei diesem Anlagenkonzept eingegangen. Ein Ausblick auf zukünftig zu erwartende Entwicklungen wird gegeben.

Zusammenfassung Der vorliegende Beitrag behandelt das Thema lastreduzierende Pitchregelung für Windenergieanlagen am Beispiel der aktiven Turmschwingungsdämpfung und der Nick- und Giermomentreduktion. Durch die Berücksichtigung zusätzlicher lastreduzierender Regelungsziele geht das klassische Drehzahlregelungsproblem in ein Mehrgrößenproblem über. Ein vereinfachtes Entwurfsmodell wird abgeleitet. Darauf basierend wird ein Reglerentwurf nach der Methode der H ∞ -Norm-Minimierung beschrieben. Es wird gezeigt, dass die Regler für kollektiven und zyklischen Pitch unabhängig voneinander betrachtet werden dürfen. Die entworfenen Regler werden anhand von Simulationen mit einem detaillierten nichtlinearen Modell der Windenergieanlage verifiziert.

Zusammenfassung Weiche strukturvariable Regler mit impliziten Ljapunov-Funktionen sind nichtlineare Zustandsrückführungen für lineare Systeme mit Stellgrößenbeschränkung. Die Parameter des Reglers werden kontinuierlich abhängig vom Systemzustand verändert, sodass der Stellgrößenbereich möglichst gut ausgenutzt wird, ohne die Beschränkung zu verletzen. Dadurch kann ein fast zeitoptimales Verhalten bei einem verhältnismäßig geringen Entwurfsaufwand erreicht werden. Dieser Entwurf erfolgt durch die numerische Lösung eines Optimierungsproblems mittels eines Suchverfahrens, z.B. einer Evolutionsstrategie. Der Entwurfsaufwand wird in diesem Artikel durch Formulierung dieses Problems als LMI (lineare Matrixungleichung) basiertes Optimierungsproblem deutlich verringert.

Zusammenfassung Dieser Beitrag beschreibt die Bildung kooperativer Gruppen von Fahrzeugen im Straßenverkehr und die gemeinsame Verhaltensentscheidung dieser Gruppe, um komplexere Gefahrensituationen entschärfen oder beherrschen zu können. Insbesondere ist dabei an plötzlich auftretende Situationen gedacht, in denen ein Fahrer aufgrund der sehr kurzen noch verbleibenden Reaktionszeit nicht angemessen reagieren kann oder bei denen nur ein komplexes, von mehreren Fahrzeugen verlässlich gemeinsam durchgeführtes Fahrmanöver von Erfolg ist.

Zusammenfassung Von (kognitiven) autonomen Fahrzeugen geplante Fahrtrajektorien können in statischen Umgebungen durch Kollisionsabfragen mit den zu umfahrenden Hindernissen abgesichert werden. In den meisten Straßenverkehrsszenarien genügt dieses Vorgehen nicht, da zusätzlich die Dynamik anderer Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden muss. Dazu werden in dieser Arbeit die erreichbaren Straßenbereiche und die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Positionen anderer Verkehrsteilnehmer (unter Berücksichtigung von Interaktion) bestimmt. Dies erlaubt die Bestimmung der Kollisionswahrscheinlichkeiten des autonomen Fahrzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern, so dass geplante Fahrtrajektorien des kognitiven Fahrzeugs hinsichtlich ihrer Sicherheit bewertet werden können.