Volume 65, Issue 2

Zusammenfassung Der Beitrag fasst Ergebnisse zur Zustandsbeobachtung linearer Systeme zusammen, die durch Eingangsgrößen beeinflusst werden, die nicht messbar und deshalb nicht für die Beobachtung auswertbar sind. Das Beobachtungsproblem wird durch die unbekannten Eingänge wesentlich erschwert, so dass die Existenzbedingungen für eine Lösung des Problems deutlich schärfer sind als die bekannten Beobachtbarkeitsbedingungen. Der Beitrag erläutert notwendige und hinreichende Bedingungen für die Existenz des Beobachters, gibt eine allgemeine Lösung des Beobachtungsproblems an und illustriert diese am Beispiel eines Industrieofens.

The article addresses the semi-formal verification of behavioral specifications for subsystems consisting of physical parts and controllers, complemented by simulation-based integration testing. Since design errors in early phases tend to be particularly expensive, the method is tailored towards applicability in these phases. We verify behavioral specifications with proof-like credibility, or falsify them while providing a violation scenario that is reusable as a test case. The system is represented as a mixed logical dynamical (MLD) system, and specifications are expressed by a temporal logic with affine signal abstractions. The verification problem is converted into an equivalent mixed-integer linear feasibility problem solved using off-the-shelf solvers. An example illustrates the effectiveness of the method.

Zusammenfassung In diesem Artikel wird ein neuartiger hybrider Kraft-/Impedanzregler vorgeschlagen, der zur Gewährleistung der Passivität des Gesamtsystems mit einem Energietank ausgestattet ist. Der Ansatz behebt die jeweiligen Limitierungen der (hybriden) Kraftregelung, Impedanzregelung sowie der indirekten Kraftregelung. Er erlaubt die simultane Kraftregelung, ein vollständig nachgiebiges Impedanzverhalten und die sichere Behandlung von unvorhergesehenen Kontaktverlusten durch eine reglerformende Funktion. Insbesondere wird hierbei ein Schaltverhalten vermieden, wie es üblicherweise bei anderen Methoden der Fall ist. Des Weiteren wird ein konstruktiver Weg vorgeschlagen Energietanks vorab durch eine Schätzung des Gesamtenergieverbrauchs einer Aufgabe zu initialisieren. Um die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Ansatzes zu zeigen, werden Simulationen und Experimente an einem realen 7-Achs-Roboter durchgeführt.

We present two MATLAB toolboxes, provided as open-source code, that expand the capabilities of the Control System Toolbox to large-scale models. sss allows the definition and analysis of sparse state-space ( sss ) objects with functions (such as bode , step , norm ,…) revisited to exploit the sparsity of the system matrices. sssMOR entails model reduction algorithms that capture the relevant dynamics of high order systems in models of significantly lower dimensions. The sssMOR_App provides a graphical user interface for easy interaction with the tools. With sss and sssMOR it is possible to analyze dynamical systems with state-space dimensions higher than O(10 4 ), which is typically the limit for built-in ss objects. In this contribution, we give a first introduction to the toolboxes and the main functionality. Numerical examples show the advantages of using the tools.

The dissertation approaches the questions i) how to represent the driving environment in an environment model, ii) how to obtain such a representation, and iii) how to predict the traffic scene for criticality assessment. Bayesian inference provides the common framework of all designed methods. First, Parametric Free Space (PFS) maps are introduced, which compactly represent the vehicle environment in form of relevant, drivable free space. They are obtained by a novel method for grid mapping and tracking in dynamic environments. In addition, a maneuver-based, long-term trajectory prediction and criticality assessment system is introduced and the application of all methods within the advanced driver assistance system PRORETA 3 is described.