@phdthesis{54552, abstract = {{Die vorliegende Dissertation beschreibt das Konzept und den Entwicklungsprozess eines Lichtsignalanlagenregelungssystems bis zur Realumsetzung. Das Regelungssystem, welches im Rahmen des Pilotprojekts Schlosskreuzung entstanden ist, besteht dabei aus zwei untereinander abgestimmten Methoden zur Echtzeit-Verkehrsrekonstruktion und zur modellprädiktiven Regelung des Verkehrssystems anhand der vorhandenen Lichtsignalanlagen. Die Echtzeit-Verkehrsrekonstruktion approximiert dabei simulationsbasiert den aktuellen Verkehrszustand anhand gegebener Messdaten über dynamische Verkehrszuweisungen. Die entwickelte mehrstufige Lichtsignalanlagenregelung nutzt ein Fuzzy-System zur Phasenvorauswahl, um anschließend über eine modellprädiktive Regelung das nichtlineare Problem mit dem Ergebnis der optimalen Kombinationen von Phasen und Schaltzeitpunkten zu lösen. Das Regelungssystem wird in dieser Arbeit anhand eines ausgewählten Verkehrsgebiets zunächst rein simulativ getestet und mit dem vorliegenden Bestandsverfahren verglichen. Im Anschluss an die prototypische Inbetriebnahme wird dieser Vergleich durch die Feldtests abgeschlossen. Entsprechende Ergebnisse zeigen das große Potential der Entwicklung hinsichtlich der Reduktion von Kriterien wie Emissionen oder Wartezeiten und gleichzeitig den Handlungsbedarf für eine standardmäßige Nutzung.}}, author = {{Malena, Kevin}}, isbn = {{978-3-947647-41-5}}, keywords = {{Traffic Light System Control, Model Predictive Control}}, pages = {{207}}, publisher = {{Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn}}, title = {{{Konzipierung, Analyse und Realumsetzung eines mehrstufigen modellprädiktiven Lichtsignalanlagenregelungssystems}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2021}}, volume = {{422}}, year = {{2024}}, } @phdthesis{58450, abstract = {{Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der modellprädiktiven Planung zeitoptimierter Trajektorien für mehrachsige kinematisch redundante Mechanismen. Es werden zunächst grundlegende Begriffe erläutert, bevor der Stand der Wissenschaft und Technik hinsichtlich der Trajektorienplanung von kinematisch redundanten und nicht-redundanten Mechanismen sowie der Ausführung von Optimierungen auf Industriesteuerungen vorgestellt wird. Im Anschluss wird die modellprädiktive Planung erläutert. Diese nutzt die Mehrdeutigkeit bei der Ermittlung der Gelenkpositionen kinematisch redundanter Mechanismen, um die Verfahrzeit zwischen Sollpositionen im Rahmen von Punkt-zu-Punkt-Bewegungen zu minimieren. Anhand eines kinematisch redundanten hybridkinematischen Mechanismus erfolgt zunächst eine simulative Validierung des Ansatzes. Bezogen auf die immer flexibler werdenden Fertigungen im Kontext Losgröße-1 sind jedoch echtzeitfähige selbstoptimierende Steuerungen erforderlich, die sich zur Laufzeit auf wechselnde Aufgaben einstellen und mit weiteren Systemen interagieren. Aus diesem Grund liegt der Fokus auf der echtzeitfähigen Ausführung des Ansatzes auf einer Industriesteuerung, ein entscheidender Punkt, um die erforderliche Flexibilität und industrielle Einsetzbarkeit zu erreichen und gleichzeitig ein signifikanter Unterschied zum Stand der Technik. Hierzu erfolgt die Umsetzung auf das reale System und der Nachweis der echtzeitfähigen Ausführung mit Optimierungszeiten kleiner einer Millisekunde.}}, author = {{Rüting, Arne Thorsten}}, title = {{{Echtzeitfähige modellprädiktive Planung zeitoptimierter Trajektorien für kinematisch redundante Mechanismen auf industrieller Hardware}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2112}}, year = {{2024}}, } @phdthesis{42344, author = {{Rüddenklau, Nico}}, title = {{{Hardware-in-the-Loop-Simulation von HD-Scheinwerfer-Steuergeräten zur Entwicklung von Lichtfunktionen in virtuellen Nachtfahrten}}}, year = {{2023}}, } @phdthesis{42345, author = {{Biemelt, Patrick}}, title = {{{Entwurf und Analyse modellprädiktiver Regelungsansätze zur Steigerung des Immersionsempfindens in interaktiven Fahrsimulationen}}}, year = {{2023}}, } @phdthesis{56937, abstract = {{Ein Trend in der Produktion sind individualisierte Produkte und damit eine höhere Variantenvielfalt, die idealerweise durch effiziente Produktionsprozesse hergestellt werden. Effizienz bedeutet in diesem Fall, dass die Produkte kostengünstig und bedarfsgerecht hergestellt werden. Der Trend geht hierbei auch in der Massenproduktion zu einer flexiblen Produktion, um das gebundene Kapital zu reduzieren und zeitnah auf Kundenwünsche reagieren zu können. Dies führt zu einem häufigeren Umrüsten der Werkzeuge in den Maschinen und somit zu einem immer häufigeren Einrichten der Prozesse.In dieser Arbeit wird eine Systematik für ein adaptives Einrichtassistenzsystem entwickelt, welches den Maschinenbediener beim Einrichten mithilfe eines definierten Vorgehens durch den Prozess leitet. Der Bediener wird dabei unterstützt die momentane Produktqualität zu bewerten und bekommt einen quantitativen Vorschlag zur Variation der Justagemöglichkeiten. So kann der Einrichtprozess zielgerichteter und fehlerfreier durchgeführt werden. Ermöglicht wird dies durch die Abbildung des notwendigen Expertenwissens in datengetriebenen Modellen. Mithilfe des so abgebildeten Expertenwissens werden optimierte Einstellungen berechnet und am Werkzeug eingestellt. Es ist nicht davon auszugehen, dass das virtualisierte Expertenwissen die Realität allumfassend abbilden und alle akuten Umwelteinflüsse messtechnisch ermittelt werden können. Etwaige Abweichungen der Produktqualität werden direkt in der entwickelten Optimierung und bei Bedarf mithilfe der vorgeschlagenen Kompensationsstrategie eliminiert.Die Systematik wird anhand eines Folgeverbundprozesses validiert. Nach der Analyse des Prozesses werden die wesentlichen Komponenten für das System entwickelt und mithilfe von Versuchen und Simulationen die Funktionsfähigkeit erfolgreich nachgewiesen.}}, author = {{Gräler, Manuel}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts}}, title = {{{Entwicklung adaptiver Einrichtassistenzsysteme für Produktionsprozesse}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-1894}}, volume = {{417}}, year = {{2023}}, } @phdthesis{42071, author = {{Mertin, Sven}}, title = {{{Konzept für ein hierarchisches autonomes Verkehrsmanagement}}}, year = {{2022}}, } @phdthesis{42070, author = {{Olma, Simon}}, isbn = {{9783947647231}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts}}, title = {{{Systemtheorie von Hardware-in-the-Loop-Simulationen mit Anwendung auf einem Fahrzeugachsprüfstand mit parallelkinematischem Lastsimulator}}}, volume = {{404}}, year = {{2021}}, } @phdthesis{42069, author = {{Lankeit, Christopher}}, title = {{{Systematik zur Evolution technischer Anforderungen}}}, year = {{2021}}, } @phdthesis{42068, author = {{Gense, Alexander}}, title = {{{Mechatronischer Entwurf eines geregelten Federungssystems für mittelschwere gepanzerte Kettenfahrzeuge}}}, year = {{2020}}, } @phdthesis{42067, author = {{Bertelsmeier, Fabian}}, title = {{{Produkttolerante Automation zellenbasierter Fertigungssysteme}}}, year = {{2020}}, } @phdthesis{42066, author = {{Kruse, Daniel}}, isbn = {{9783947647071}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts}}, title = {{{Teilautomatisierte Parameteridentifikation für die Validierung von Dynamikmodellen im modellbasierten Entwurf mechatronischer Systeme}}}, volume = {{388}}, year = {{2019}}, } @phdthesis{42064, author = {{Oestersötebier, Felix}}, isbn = {{9783942647977}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts}}, title = {{{Modellbasierter Entwurf intelligenter mechatronischer Systeme mithilfe semantischer Technologien}}}, volume = {{378}}, year = {{2018}}, } @phdthesis{23047, author = {{Löffler, Alexander}}, publisher = {{Heinz Nixdorf Institut}}, title = {{{Entwicklung einer modellbasierten In-the-Loop-Testumgebung für Waschautomaten.}}}, year = {{2016}}, } @phdthesis{42063, author = {{Osmic, Semir}}, title = {{{Flachheitsbasierte Methode zum stoßfreien Umschalten von Reglerstrukturen}}}, year = {{2015}}, } @phdthesis{42061, author = {{Illg, Igor}}, title = {{{Mechatronischer Entwurf und Erprobung einer regelbaren Federung für ein leichtes geländegängiges Kettenfahrzeug}}}, year = {{2014}}, } @phdthesis{42062, author = {{Wielenberg, Andreas}}, title = {{{Entwurf mechatronischer Fahrzeugfederungen am Beispiel eines geländegängigen Nutzfahrzeugs}}}, year = {{2014}}, } @phdthesis{42237, abstract = {{In dieser Arbeit wird gezeigt, wie optimale Trajektorien für ein unteraktuiertes mechanisches System - das Doppel- bzw. Dreifachpendel auf einem Wagen - mittels optimaler Steuerung bestimmt werden können. Dabei werden neuartige mathematische Methoden verwendet und deren Vorteile in der Anwendung aufgezeigt. Es werden sowohl die theoretischen Ergebnisse analysiert als auch die praktische Umsetzung in Simulationen und am Prüfstand untersucht. Das Manöver, welches hier hauptsächlich betrachtet wird, ist der Aufschwung des Pendels aus der stabilen unteren Ruhelage in die instabile obere Ruhelage. Dabei werden mit Hilfe von Methoden der Mehrzieloptimierung viele Varianten von Lösungen berechnet, die die zwei gegenläufigen Zielgrößen Dauer des Manövers und Steueraufwand unterschiedlich stark berücksichtigen. So ist es möglich eine komplexe Bibliothek von optimalen Lösungen zu erhalten und diese weitergehend bezüglich des Gesamtsystemverhaltens zu analysieren. Ein weiterer Ansatz ist die Entwicklung von Strategien für eine optimale Steuerung auf Mannigfaltigkeiten, die besondere dynamische Strukturen des Pendelsystems für einen optimalen Aufschwung nutzen. Auf der stabilen Mannigfaltigkeit kann sich das dynamische System kostenlos in die Ruhelage bewegen. Dies ist somit ein besonderer physikalisch motivierter Ansatz, um optimale Manöver zu finden.}}, author = {{Timmermann, Julia}}, title = {{{Optimale Steuerung und Mehrzieloptimierung von dynamischen Systemen untersucht am Beispiel des Mehrfachpendels}}}, year = {{2014}}, }