Sigma-Punkt Kalman-Filter mit Ungleichungsnebenbedingungen

Sigma-Punkt Kalman-Filter mit Ungleichungsnebenbedingungen von Schneider,  Paul
In dieser Arbeit wird ein Kalman-Filter vorgestellt, das in seine Schätzung physikalische oder durch die Planung vorgegebene Nebenbedingungen einbezieht. Dabei wird das Augenmerk explizit auf die Nichtlinearitäten in den Gleichungen und die stochastischen Eigenschaften der Zufallsvariablen gerichtet. Zugrunde liegen die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Sigma-Punkt (SP) Kalman-Filter, bei dem zur Linearisierung die deterministisch gewählten SP durch nichtlineare Gleichungen transformiert werden. Es werden zwei unterschiedliche Ansätze zur Berücksichtigung der Nebenbedingungen vorgestellt. Der erste Ansatz basiert auf der Verschiebung der SP, dem zweiten liegt ein Optimierungsproblem zugrunde. Um das Optimierungsproblem zu lösen, bedient man sich der aktuellen Methoden aus der Mathematik. In Folge dessen werden zwei Filterverfahren entwickelt: Das Innere-Punkte Kalman-Filter, das ausgehend von einem Startpunkt eine Folge von Inneren Punkten generiert, und das Sequential-Quadratic-Programming Kalman-Filter, bei dem in jedem Iterationsschritt ein quadratisches Optimierungsproblem gelöst wird. Die Filterverfahren werden anhand eines praktischen Beispiels, der inertialen Navigation, getestet. Dabei wird ein mobiler Roboter mit einer kostengünstigen IMU (Inertial Measurement Unit) ausgestattet, um dessen Bewegung in einer bekannten, beschränkten Umgebung zu erfassen. Es wird gezeigt, dass die Schätzung der Position unter Berücksichtigung der Nebenbedingungen stets ein sinnvolles und genaueres Ergebnis liefert.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Energieoptimaler Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme

Energieoptimaler Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme von Caba,  Sebastian
In dieser Arbeit wird der energieoptimale Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme und die dafür benötigte Regelung untersucht. Einleitend erfolgt die schrittweise Modellierung eines Einpumpensystems und anschließend die Erweiterung auf ein Mehrpumpensystem. Bei letzterem wird insbesondere die dynamische Kopplung des hydraulischen Teils analysiert und modelliert. Auf dieser Grundlage wird ein Regler und Zustandsschätzer für die nichtlinearen Systeme entworfen. Durch die Regelung wird eine Entkopplung des Mehrpumpensystems erreicht und der parallele Betrieb unterschiedlich dimensionierter Pumpen ermöglicht. In beiden Fällen basiert die Schätzung ausschließlich auf den vom Frequenzumrichter bereitgestellten mechanischen Größen Drehzahl und Drehmoment. In ausführlichen Versuchsreihen an Prüfständen werden die Methoden zur Regelung und Schätzung validiert und die Vorteile gegenüber bestehenden Methoden demonstriert. Abschließend werden die erarbeiteten Regelungsmethoden als Grundlage für den energieoptimalen Betrieb genutzt. Der Beitrag teilt sich in zwei Bereiche auf. Durch die Regelung werden die hohen Anforderungen bestehender Optimierungen im statischen Betrieb erfüllt. Für den dynamischen Betrieb werden optimale Trajektorien ermittelt, die dann durch die Regelung verfolgt werden.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Ein Beitrag zur Netzautomatisierung auf Niederspannungsebene unter Berücksichtigung spärlicher Datenlage und -übertragungsrate

Ein Beitrag zur Netzautomatisierung auf Niederspannungsebene unter Berücksichtigung spärlicher Datenlage und -übertragungsrate von Weisenstein,  Marco
Die Energiewende bewirkt einen Wandel der Erzeugungs- und Laststruktur in Verteilnetzen. Ein stetig steigender Anteil von Erzeugungsanlagen und „neuen Lasten“ erfordert Investitionen in die Niederspannungsnetze, um Grenzwertverletzungen zu vermeiden. Durch den gesetzlich vorgeschriebenen Einzug der Digitalisierung in deutsche Niederspannungsnetze bietet sich den Netzbetreibern die Möglichkeit, unter gegebenen Rahmenbedingungen diese Herausforderungen mittels Netzautomatisierung kosteneffizienter zu bewältigen, indem Netzbetreiber Kenntnis über den Netzzustand erhalten und basierend darauf in den Netzbetrieb regelnd eingreifen können. Diese Arbeit liefert einen Beitrag zur Netzautomatisierung auf Niederspannungsebene und adressiert mit der expliziten Berücksichtigung spärlicher Datenlagen und -übertragungsraten, mit denen auf Niederspannungsebene aus Kostengründen zu rechnen ist, eine spezielle Problemstellung. Dabei wird im Besonderen die Infrastruktur eines smart meter rollouts betrachtet, wie auch der Umgang mit Messdaten unterschiedlicher Messzyklen behandelt. Es werden Funktionen vorgestellt, um mit den Herausforderungen umzugehen. Die entwickelte Netzautomatisierung wurde in verschiedenen Simulationen und einem Labortest verifiziert und validiert sowie einzelne Funktionen in einem Feldtest überprüft.
Aktualisiert: 2023-01-24
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Engpassmanagement mit Flexibilitäten in Mittel- und Niederspannungsnetzen bei unsicheren Netzzuständen

Engpassmanagement mit Flexibilitäten in Mittel- und Niederspannungsnetzen bei unsicheren Netzzuständen von Rewald,  Florian
Die Substitution von Großkraftwerken durch dezentrale Erzeugungsanlagen und lastfernen Windparks führt zunehmend zu Netzengpässen in der Höchst-und Hochspannungsebene. In dieser Arbeit wird praxisnah gezeigt, wie die Flexibilität von Erzeugungsanlagen aus den Mittel- und Niederspannungsnetzen bei unsicheren Netzzuständen zur Behebung dieser Netzengpässe beitragen kann. Zunächst wird ein Engpassmanagementsystem zur Behebung von Netzengpässen in der Hochspannungsebene mit Flexibilität aus den nachgelagerten Netzebenen vorgestellt. Anschließend wird ein Verfahren zur Bestimmung dieser Flexibilität mathematisch beschrieben und deren Funktionsweise anhand von Benchmark-Netzen mit bekanntem Netzzustand demonstriert. Für eine praxisnahe Anwendung kann der Netzzustand nicht als bekannt voraus-gesetzt werden, sondern wird mit einer Zustandsschätzung bestimmt. Für diese Zustandsschätzung werden zunächst die Eingangsdaten analysiert, darauf aufbauend der Netzzustand geschätzt und auf Basis dessen das Flexibilitätspotential bestimmt. Abschließend wird geprüft, inwiefern die Ergebnisse dieses Feldtests auf andere Netze übertragbar sind.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Verfahren zur Zustandsschätzung und ihr Beitrag zum Engpassmanagement in Mittelspannungsnetzen

Verfahren zur Zustandsschätzung und ihr Beitrag zum Engpassmanagement in Mittelspannungsnetzen von Schurtz,  Annika
Der steigende Anteil dezentraler Energieumwandlungsanlagen und die damit verbundene veränderte Netznutzung der Mittelspannungsnetze führen im Netzbetrieb zu neuen Herausforderungen. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur praktischen Umsetzbarkeit der Zustandsschätzung bei einer geringen messtechnischen Durchdringung von Mittelspannungsnetzen. Im Fokus der Untersuchung steht hierbei die adäquate Modellierung von Fehlern in den Eingangsgrößen, die durch den Einbezug sogenannter Pseudomesswerte entstehen. Eine akkurate Bestimmung von betrieblichen Netzzuständen bildet das Fundament für nachgelagerte Maßnahmen, die in der Regel eine zuverlässige Informations- und Entscheidungsgrundlage benötigen. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit ein exemplarischer Anwendungsfall in Form des kurativen Engpassmanagements in Mittelspannungsnetzen konzipiert und entwickelt. An diesem werden beispielhaft die Mindestanforderungen an die Schätzgüte für die Zustandsschätzung in dieser Spannungsebene ermittelt.
Aktualisiert: 2021-01-07
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Zustands- und Reibwertschätzung in der Fahrzeugdynamik

Zustands- und Reibwertschätzung in der Fahrzeugdynamik von Ortmaier,  Tobias, Wielitzka,  Mark
Moderne Kraftfahrzeuge haben in den letzten Jahrzehnten eine enorme Entwicklung hinsichtlich der Sicherheit und des Komforts der Mitfahrenden erfahren. Speziell die Kenntnis des dynamischen Fahrzustands und der Fahrumgebung sind zur Verbesserung bestehender und Entwicklung neuartiger Fahrerassistenzsysteme unabdingbar. Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, ein Echtzeitsystem zur Schätzung der dynamischen Fahrzustände der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Schwimmwinkels sowie des aktuellen Reibwerts des Reifen-Fahrbahn-Kontakts zu realisieren. Informationsquellen der Schätzung bilden ein detailliertes physikalisches Modell der Fahrzeugdynamik sowie relevante, serienmäßig verfügbare Messungen. Die erarbeiteten Methoden werden anhand realer Fahrversuche mit einem seriennahen Versuchsfahrzeug validiert.
Aktualisiert: 2020-10-08
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Schlauchmodellierung und Zustandsschätzung bei pneumatischen Antrieben

Schlauchmodellierung und Zustandsschätzung bei pneumatischen Antrieben von Rager,  David
In der Automatisierungstechnik sind pneumatische Antriebe aufgrund ihrer geringen Kosten und der hohen Robustheit weit verbreitet. Das Bewegungsverhalten des Antriebs, zum Beispiel Verfahrzeit und Endgeschwindigkeit, wird über mechanisch einstellbare Drosseln und Dämpfungssysteme realisiert. Für wandelbare Fertigungsanlagen und geringe Losgrößen, wie sie im Kontext von Industrie 4.0 diskutiert werden, sind standardpneumatische Antriebe aufgrund fehlender Flexibilität und elektronischer Schnittstellen nur eingeschränkt geeignet. Mit einer programmierbaren Servoventilinsel - bestehend aus Proportionalventilen, integrierten Sensoren und Prozessoreinheit - kann das Bewegungsverhalten des Antriebs durch elektronische Ansteuerung des Ventils vorgegeben werden. Durch die Ventilinselstruktur sind die Schläuche zu den Antrieben lang und beeinflussen deren Bewegungsverhalten. Wegen des Druckverlusts und der Luftschwingungen im Schlauch spiegeln die ventilinternen Sensoren nicht die benötigten Messgrößen am Antrieb wieder. Das Verhalten der Luft im Schlauch ist damit nicht vernachlässigbar. Das Ziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung von standardpneumatischen Antrieben zu mechatronischen Systemen. Mechanische Funktionen sollen durch Software ersetzt und Bewegungsparameter elektronisch vorgegeben werden. Ein wichtiger Aspekt ist die Berücksichtigung der Luftdynamik im Schlauch. Dafür wird ein pneumatisches Schlauchmodell entwickelt, das die niederfrequente Dynamik abbildet, turbulente Strömung berücksichtigt und eine geringe Ordnung hat. Auf Basis dieses Modells und der ventilinternen Sensorik werden antriebsnahe Größen wie Kammerdruck oder Kolbenposition geschätzt und damit ein neuer Betriebsmodus für Punkt-zu-Punkt-Bewegungen pneumatischer Antriebe entwickelt.
Aktualisiert: 2020-09-03
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Zustands- und Reibwertschätzung in der Fahrzeugdynamik

Zustands- und Reibwertschätzung in der Fahrzeugdynamik von Ortmaier,  Tobias, Wielitzka,  Mark
Moderne Kraftfahrzeuge haben in den letzten Jahrzehnten eine enorme Entwicklung hinsichtlich der Sicherheit und des Komforts der Mitfahrenden erfahren. Speziell die Kenntnis des dynamischen Fahrzustands und der Fahrumgebung sind zur Verbesserung bestehender und Entwicklung neuartiger Fahrerassistenzsysteme unabdingbar. Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, ein Echtzeitsystem zur Schätzung der dynamischen Fahrzustände der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Schwimmwinkels sowie des aktuellen Reibwerts des Reifen-Fahrbahn-Kontakts zu realisieren. Informationsquellen der Schätzung bilden ein detailliertes physikalisches Modell der Fahrzeugdynamik sowie relevante, serienmäßig verfügbare Messungen. Die erarbeiteten Methoden werden anhand realer Fahrversuche mit einem seriennahen Versuchsfahrzeug validiert.
Aktualisiert: 2020-09-09
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Energieoptimaler Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme

Energieoptimaler Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme von Caba,  Sebastian
In dieser Arbeit wird der energieoptimale Betrieb gekoppelter Mehrpumpensysteme und die dafür benötigte Regelung untersucht. Einleitend erfolgt die schrittweise Modellierung eines Einpumpensystems und anschließend die Erweiterung auf ein Mehrpumpensystem. Bei letzterem wird insbesondere die dynamische Kopplung des hydraulischen Teils analysiert und modelliert. Auf dieser Grundlage wird ein Regler und Zustandsschätzer für die nichtlinearen Systeme entworfen. Durch die Regelung wird eine Entkopplung des Mehrpumpensystems erreicht und der parallele Betrieb unterschiedlich dimensionierter Pumpen ermöglicht. In beiden Fällen basiert die Schätzung ausschließlich auf den vom Frequenzumrichter bereitgestellten mechanischen Größen Drehzahl und Drehmoment. In ausführlichen Versuchsreihen an Prüfständen werden die Methoden zur Regelung und Schätzung validiert und die Vorteile gegenüber bestehenden Methoden demonstriert. Abschließend werden die erarbeiteten Regelungsmethoden als Grundlage für den energieoptimalen Betrieb genutzt. Der Beitrag teilt sich in zwei Bereiche auf. Durch die Regelung werden die hohen Anforderungen bestehender Optimierungen im statischen Betrieb erfüllt. Für den dynamischen Betrieb werden optimale Trajektorien ermittelt, die dann durch die Regelung verfolgt werden.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren

Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren von Braun,  Tristan
Tristan Braun betrachtet den Entwurf nichtlinearer Beobachter auf der Basis eines generischen dynamischen Magnetaktormodells. Diese Methode zur Positionsbestimmung ermöglicht eine systematische Berücksichtigung nichtlinearer und transienter Effekte, die z. B. bei schnellen Schaltvorgängen nicht vernachlässigbar sind. Dafür schlägt er einen geeigneten Zugang zum Beobachterentwurf vor, der auf der singulären Störungsrechnung basiert. Ferner untersucht der Autor Verfahren zur Positionsbestimmung, die auf der Injektion eines periodischen Signals sowie der Schätzung frequenz- und positionsabhängiger Parameter beruhen und insbesondere zur Rekonstruktion langsamer Ankerbewegungen geeignet sind. 
Aktualisiert: 2023-04-03
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Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren

Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren von Braun,  Tristan
Tristan Braun betrachtet den Entwurf nichtlinearer Beobachter auf der Basis eines generischen dynamischen Magnetaktormodells. Diese Methode zur Positionsbestimmung ermöglicht eine systematische Berücksichtigung nichtlinearer und transienter Effekte, die z. B. bei schnellen Schaltvorgängen nicht vernachlässigbar sind. Dafür schlägt er einen geeigneten Zugang zum Beobachterentwurf vor, der auf der singulären Störungsrechnung basiert. Ferner untersucht der Autor Verfahren zur Positionsbestimmung, die auf der Injektion eines periodischen Signals sowie der Schätzung frequenz- und positionsabhängiger Parameter beruhen und insbesondere zur Rekonstruktion langsamer Ankerbewegungen geeignet sind. 
Aktualisiert: 2023-04-04
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Verteilte Zustandsschätzung fraktionaler Systeme und ihre Anwendung auf Lithium-Ionen-Batteriesysteme

Verteilte Zustandsschätzung fraktionaler Systeme und ihre Anwendung auf Lithium-Ionen-Batteriesysteme von Küpper,  Martin
Es ist notwendig, dass die Zustände aller Zellen innerhalb einer Lithium-Ionen-Batterie bekannt sind, um einen sicheren und optimalen Betrieb zu gewährleisten. Zur Ermittlung dieser Zustände werden in dieser Arbeit drei neue Methoden zur verteilten Zustandsschätzung hergeleitet, welche auf fraktionalen Modellen und dem Kalman-Filter basieren. Mithilfe dieser Verfahren lassen sich zusätzlich die Teilströme der Batterie schätzen, wodurch sich Sensoren einsparen lassen. It is necessary that the states of all cells of a lithium ion battery are known to guarantee a safe and optimal operation. In order to determine these states, three new methods for distributed state estimation which are based on fractional models and on the Kalman filter are derived in this work. Using these techniques, the branch currents of the battery can be additionally estimated to save sensors.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Intervallbeobachter für lineare parametervariante Systeme und deren Anwendung auf die Asynchronmaschine

Intervallbeobachter für lineare parametervariante Systeme und deren Anwendung auf die Asynchronmaschine von Krebs,  Stefan
Diese Arbeit widmet sich der Entwicklung zweier neuer Methoden zur Bestimmung von Zustandsmengen für lineare parametervariante Systeme. Erzeugt werden diese Zustandsmengen in Form von Intervallvektoren durch Intervallbeobachter auf Basis von unbekannten, aber beschränkten Unsicherheiten der Ein-/ Ausgangsgrößen und der Parameter. In Kombination mit einem neuartigen Intervallmodell des Wechselrichters wird die Wirksamkeit der Methoden am Beispiel der Asynchronmaschine gezeigt. The topic of this publication is the design of two new set-based methods for the determination of the states of linear parameter-varying systems. These sets are computed by interval observers based on unknown but bounded inputs, outputs and parameters. The effectiveness of the methods is demonstrated by the state estimation of an induction motor that is achieved by combining the interval observers with a novel model of a voltage source inverter.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Hierarchische modellprädiktive Regelung eines Großdieselmotors mit Abgasnachbehandlung

Hierarchische modellprädiktive Regelung eines Großdieselmotors mit Abgasnachbehandlung von Harder,  Karsten
n dieser Arbeit wird ein Ansatz zur ganzheitlichen modellprädiktiven Regelung (MPC) eines Großdieselmotors mit Abgasnachbehandlung (AGN) vorgestellt. Im Gegensatz zur gängigen Praxis wird dabei die Lösung des der Regelung zugrundeliegenden Optimierungsproblems zur Laufzeit berechnet, statt dies vorab durchzuführen. Der entscheidende Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass so eine höhere Flexibilität erreicht werden kann. Dies betrifft insbesondere den Umgang mit Abweichungen vom nominellen Verhalten des Motors. Nachteilhaft ist jedoch der im Allgemeinen deutlich größere numerische Aufwand. Die Herausforderung ist daher einerseits die numerisch effiziente Lösung des Optimierungsproblems. Andererseits spielt die generelle Strukturierung der Gesamtregelung eine entscheidende Rolle bei der Reduktion des Rechenaufwandes. Um den Rechenaufwand zu minimieren, ist die Regelung hierarchisch aufgebaut. Hierbei löst eine unterlagerte modellprädiktive Motorregelung ein Optimierungsproblem für das hochdynamische Motorsystem. Aus Sicht einer weiteren, überlagerten modellprädiktiven Gesamtregelung für den Motor inklusive der AGN verhält sich der geregelte Motor quasistatisch, wohingegen die Dynamik des zugehörigen Optimierungsproblems das Verhalten der AGN beschreibt. Diese überlagerte Schicht berechnet die zusätzlichen Referenzwerte für die unterlagerte Regelung so, dass sich ein optimaler Betrieb des Gesamtsystems einstellt. Die Lösung der resultierenden nichtlinearen Optimierungsprobleme erfolgt durch eine Adaption der erweiterten Lagrange-Methode für MPC-Anwendungen. Für die echtzeitfähige Lösung wird dabei ein zugeschnittenes Gradientenverfahren mit expliziter Liniensuche verwendet. Die hohe damit erzielte Regelgüte wird experimentell und simulativ nachgewiesen.
Aktualisiert: 2020-01-17
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Ein Beitrag zum modellbasierten Regelungsentwurf elektropneumatischer Applikationen

Ein Beitrag zum modellbasierten Regelungsentwurf elektropneumatischer Applikationen von Busch,  Christian
Diese Arbeit beschäftigt sich mit verallgemeinerten Herangehensweisen für Zustandsschätzung und modellbasiertem Regelungsentwurf am Beispiel pneumatischer Applikationen. Als Ergebnis der physikalischen Streckenmodellierung resultiert ein leicht erweiterbares, parameterlineares aber dennoch nichtlineares Zustandsraummodell welches auf Analogiebetrachtungen zu passiven Bauelementen der Elektrotechnik basiert. Es werden verschiedene Methoden zur Schätzung der für die Regelung notwendigen Zustandsgrößen für Strecken mit Modellfehlern vorgestellt, geprüft und bewertet. Durch die Verwendung einer Zustandstransformation lässt sich das System in E/A-Darstellung mit integralem Streckenanteil überführen. Damit ist es auch mit groben Modellierungsfehlern machbar, die Forderung nach stationärer Genauigkeit zu erfüllen. Damit das entwickelte Regelungskonzept auch an Strecken mit Totzeiteffekten verwendet werden kann, wird auch die Anwendbarkeit einiger in der Literatur existierender Methoden zur Modellierung von Totzeiten im Zeitbereich entsprechend geprüft und beurteilt.
Aktualisiert: 2019-11-13
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Sigma-Punkt Kalman-Filter mit Ungleichungsnebenbedingungen

Sigma-Punkt Kalman-Filter mit Ungleichungsnebenbedingungen von Schneider,  Paul
In dieser Arbeit wird ein Kalman-Filter vorgestellt, das in seine Schätzung physikalische oder durch die Planung vorgegebene Nebenbedingungen einbezieht. Dabei wird das Augenmerk explizit auf die Nichtlinearitäten in den Gleichungen und die stochastischen Eigenschaften der Zufallsvariablen gerichtet. Zugrunde liegen die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Sigma-Punkt (SP) Kalman-Filter, bei dem zur Linearisierung die deterministisch gewählten SP durch nichtlineare Gleichungen transformiert werden. Es werden zwei unterschiedliche Ansätze zur Berücksichtigung der Nebenbedingungen vorgestellt. Der erste Ansatz basiert auf der Verschiebung der SP, dem zweiten liegt ein Optimierungsproblem zugrunde. Um das Optimierungsproblem zu lösen, bedient man sich der aktuellen Methoden aus der Mathematik. In Folge dessen werden zwei Filterverfahren entwickelt: Das Innere-Punkte Kalman-Filter, das ausgehend von einem Startpunkt eine Folge von Inneren Punkten generiert, und das Sequential-Quadratic-Programming Kalman-Filter, bei dem in jedem Iterationsschritt ein quadratisches Optimierungsproblem gelöst wird. Die Filterverfahren werden anhand eines praktischen Beispiels, der inertialen Navigation, getestet. Dabei wird ein mobiler Roboter mit einer kostengünstigen IMU (Inertial Measurement Unit) ausgestattet, um dessen Bewegung in einer bekannten, beschränkten Umgebung zu erfassen. Es wird gezeigt, dass die Schätzung der Position unter Berücksichtigung der Nebenbedingungen stets ein sinnvolles und genaueres Ergebnis liefert.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Ein Beitrag zur Verbesserung und Erweiterung der Lidar-Signalverarbeitung für Fahrzeuge

Ein Beitrag zur Verbesserung und Erweiterung der Lidar-Signalverarbeitung für Fahrzeuge von Kapp,  Andreas
Laserscanner werden in Fahrzeugen zur Umfelderfassung eingesetzt. Die vorliegende Arbeit untersucht, wie aus den Messungen des Laserscanners der Abstand und die Bewegung anderer Fahrzeuge bestimmt werden können. Verschiedene Ansätze zur Gruppierung der Messungen werden verglichen und hinsichtlich ihrer Eignung für Fahrzeuge bewertet. Darauf aufbauend wird analysiert, wie der Einfluss stochastischer und deterministischer Fehler auf die Bestimmung von Abstand und Bewegung minimiert werden kann.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Mehrobjekt-Zustandsschätzung mit verteilten Sensorträgern am Beispiel der Umfeldwahrnehmung im Straßenverkehr

Mehrobjekt-Zustandsschätzung mit verteilten Sensorträgern am Beispiel der Umfeldwahrnehmung im Straßenverkehr von Kruse,  Marco
Umfeldwahrnehmung im automobilen Kontext kann als Zustandsschätzproblem mit mengenwertigem Systemzustand betrachtet werden. Basierend auf FISST wird eine SLAM-ähnliche Methodik gewählt, welche explizit die Unsicherheit bei der Lokalisierung des Sensorträgers berücksichtigt. Diese wird auf die PHD-, JIPDA- und MEMBER-Filteransätze angewandt. Hierbei ist eine Modifikation des Standardmessmodells nötig, um zu implementierbaren Korrekturgleichungen zu gelangen.
Aktualisiert: 2021-02-11
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