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Kolloquium Automatisierungstechnik (144 000)


Übersicht WS 2018/2019





Einladung zum Kolloquium Automatisierungstechnik

Marc Wissing (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Vernetzter Entwurf von Trajektorienfolgereglern für gekoppelte Systeme

In diesem Vortrag wird das Regelungsziel behandelt, vernetzte Trajektorienfolgeregler zu entwerfen, welche die Ausgänge mehrerer gekoppelter Regelstrecken vorgegebenen Zieltrajektorien folgen lassen.
Dabei geht es nicht darum, einen stationären Endwert anzunehmen oder ein Arbeitspunktwechsel mit beliebiger Trajektorie auszuführen, sondern den Ausgang zu jedem Zeitpunkt exakt vorzugeben.
Zunächst wird der Entwurf von Trajektorienfolgeregler für gekoppelte Regelstrecken auf einen Entwurf von Trajektorienfolgeregler für entkoppelte Regelstrecken reduziert. Dafür wird ein Kommunikationsnetzwerk zur Hilfe genommen. Es zeigt sich, dass für die Entkopplung eine Bedingung an die Systemparameter gelten muss. Für die entkoppelten Regelstrecken wird eine Vorsteuerung unter Verwendung der Flachheit entworfen. Für flache lineare Systeme existiert ein internes Signal, mit dem das Systemverhalten exakt beschrieben werden kann.
Hierbei stellt sich gerade die Umrechnung der Zieltrajektorie in das interne Signal als Schwierigkeit heraus. In der Literatur wird diese Umrechnung oft vernachlässigt, weshalb hier eine exakte Vorschrift gesucht wird. Um diese Vorschrift zu finden, ist unter anderem ein Differential-Algebraisches-Gleichungssystem zu lösen.
Die sich ergebenen Vorsteuerungen der entkoppelten Systeme können ebenfalls für die gekoppelten Regelstrecken verwendet werden. Dabei stellt die Konsistenz zwischen Zieltrajektorien und Anfangszuständen eine notwendige Bedingung dafür dar, dass exakte Trajektorienfolge garantiert wird. Im Falle der Inkonsistenz wird mit stabilisierenden Reglern asymptotische Trajektorienfolge erzielt.

Ort: Gebäude ID, Etage 2, Raum 553

Termin: Dienstag, 02. Oktober 2018, 15:00 Uhr

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Einladung zum Kolloquium Automatisierungstechnik

Prof. Hideaki Ishii (Department of Computer Science, Tokyo Institute of Technology) sprach über das Thema:

Distributed Randomized Algorithms for PageRank Computation: Recent Advances

PageRank is a well-known centrality measure for the web used in search engines, representing the importance of each web page. Its computation is very large scale as the rankings for all pages in the entire web are to be calculated at once, and this has prompted various studies on the algorithmic aspects of this problem. In this talk, we first present a short overview on the the problem and recent studies on distributed algorithms that have been developed in the systems control area. These algorithms are motivated by the research on collaborative control of multi-agent systems and share the following features:

  1. each page computes its own PageRank value by interacting with pages connected over hyperlinks and
  2. gossip-type randomization is employed in their communications..

Then, we introduce a new class of distributed algorithms, which is based on a simple but novel interpretation of PageRank. It is demonstrated via analysis and numerical simulations that these algorithms have significant advantages in their convergence performances in comparison with other existing techniques. In the last part, we discuss the works on randomization-based distributed algorithms from a broader perspective.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 419

Termin: Donnerstag, 04. Oktober 2018, 15:00 Uhr

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Einladung zum Kolloquium Automatisierungstechnik

Marius Fischer, B.Sc. (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Synchronisation von mobilen Robotern auf einer Kreisbahn

In diesem Vortrag wird ein Regelungsalgorithmus zur Synchronisation der Abstände zwischen nicht-holonomen mobilen Robotern vorgestellt. Dabei wird durch eine Bahnregelung sichergestellt, dass die Roboter auf einer vorgegebenen Kreisbahn fahren. Die Abstände zwischen den Robotern werden durch die Differenz der Phasenwinkel beschrieben. Über ein Kommunikationsnetzwerk ist ein Informationsaustausch zwischen den Robotern möglich. Durch vernetzte Teilregler wird die Geschwindigkeit, mit der sich die Roboter entlang der Kreisbahn bewegen, basierend auf den lokal vorliegenden Informationen so angepasst, dass die Synchronisation der Abstände zwischen den Robotern gewährleistet werden kann. Um Kollisionen zu vermeiden, wird der Sollabstand variabel gewählt und die geregelten Roboter auf externe Positivität geprüft. Die entworfene Regelung wurde an der Versuchsanlage SAMS implementiert und experimentell erprobt.

Ort: Gebäude ID, Etage 2, Raum 553

Termin: Dienstag, 09. Oktober 2018, 15:00 Uhr

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Einladung zum Kolloquium Automatisierungstechnik

Philipp Milfeit, B.Sc. (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Erprobung einer Abstraktions- und Koordinationsmethode für vernetzte
ereignisdiskrete Systeme am Handling System HANS

In dieser Arbeit wird eine Abstraktions- und Koordinationsmethode für vernetzte ereignisdiskrete Systeme erweitert, implementiert und simulativ am Handling-System HANS untersucht. Vernetzte ereignisdiskrete Systeme bestehen aus mehreren lokal gesteuerten Teilsystemen, die über ein Kommunikationsnetzwerk in Verbindung treten können, um kooperative Aufgaben gemeinsam zu lösen. Das kooperative Verhalten der Teilsysteme kann dabei durch ein vereinfachtes Modell beschrieben werden, welches mithilfe der Abstraktionsmethode erzeugt wird. Auf Grundlage dieses Modells wird eine vernetzte Steuerung mit der Koordinationsmethode entworfen, die in den Netzwerkeinheiten der einzelnen Teilsysteme realisiert ist und sicherstellt, dass die kooperativen Aufgaben gelöst werden. Die vorgegebene Theorie zur Vernetzung von ereignisdiskreten Systemen bezieht sich auf zwei Teilsysteme, sodass eine Erweiterung der Theorie notwendig ist. Dazu werden die Netzwerkeinheiten um eine interne Dynamik ergänzt, die sicherstellt, dass immer nur die Teilsysteme miteinander kommunizieren und interagieren, die an einer Kooperation beteiligt sind. Die entworfenen lokalen Steuerungen und Netzwerkeinheiten wurden implementiert und das Verhalten des vernetzten Systems HANS in einer Simulation untersucht.

Ort: Gebäude ID, Etage 2, Raum 553

Termin: Dienstag, 23. Oktober 2018, 15:00 Uhr

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Einladung zum Kolloquium Automatisierungstechnik

Felix Hagedorn, B.Sc. (ATP, RUB) spricht über das Thema:

Ereignisbasierte Trajektorienplanung zur Kollisionsvermeidung mobiler Objekte
mit Anwendung an Quadrokoptern

Bewegen sich mobile Objekte unabhängig voneinander in einem begrenzten Raum, werden zur Kollisionsvermeidung Sensoren oder ein kontinuierlicher Austausch von Positionsdaten benötigt. In diesem Vortrag wird ein neuer Ansatz zur Kollisionsvermeidung, basierend auf der vernetzten ereignisbasierten Trajektorienplanung vorgestellt. Gegenüber den konventionellen Methoden, bietet dieses Verfahren eine wesentliche Reduktion des Kommunikationsaufwands.
Zur Realisierung der ereignisbasierten Trajektorienplanung, wird jedes Objekt um eine Trajektorienplanungseinheit erweitert. Diese beinhaltet neben einem Ereignisgenerator, der zur Bestimmung der Kommunikationszeitpunkte eingesetzt wird, einen Prädiktor und eine Trajektorienplanung. Der Prädiktor bestimmt zwischen den Kommunikationszeitpunkten Unsicherheitsbereiche, in denen sich die anderen Objekte aufhalten können. Auf Basis der Unsicherheitsbereiche, kann der Ereignisgenerator bestimmen, ob die Kommunikation aufgrund einer möglichen Kollisionsgefahr initiiert werden muss. Besteht Kollisionsgefahr, fordert der Ereignisgenerator die Trajektorienplanung auf, eine Ausweichtrajektorie zu planen. Um zu garantieren, dass die Trajektorien im zulässigen Transitionsbereich verlaufen, werden Bézierkurven eingesetzt. Unter Beachtung der Stellgrößenbeschränkungen, wird mit einem Optimierungsproblem die minimale Transitionszeit der Trajektorien ermittelt.

Ort: Gebäude ID, Etage 2, Raum 553

Termin: Dienstag, 30. Oktober 2018, 15:00 Uhr

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