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Kolloquium Automatisierungstechnik (147 508)


Übersicht WS 2015/2016




Bachelor-Kolloquium Automatisierungstechnik

cand.ing. Hamza Bouroum (ATP, RUB) sprach im Rahmen des Bachelor-Kolloquiums über das Thema:

Identifikation eines Vakuumsystems zur plasmagetriebenen Abscheidung von Dünnfilmen

In der vorliegenden Bachelorarbeit wird ein Vakuumsystem zur plasmagetriebenen Abscheidung von Dünnfilmen untersucht. Aufbauend auf einer geschaffenen elektrischen Schnittstelle zur Steuerung des Prozesses werden die durchgeführten Messungen präsentiert, um das E/A-Verhalten der einzelnen Hardwarekomponenten und des Gesamtsystems zu erfassen. Mittels dieser Messungen wird das E/A-Verhalten der einzelnen Hardwarekomponenten durch Übertragungsfunktionen beschrieben und anschließend die Parameterwerte für ein existierendes Modell des Gesamtsystems identifiziert. Zusätzlich werden die Leckraten des Vakuumsystems bestimmt und anhand von Literatur diskutiert. Abschließend werden Simulationen vorgestellt, um das identifizierte Modell zu validieren.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 27. Oktober 2015, 15:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Dr. Liron I. Allerhand (Center of control excellence, Gasoline engine department, IAV GmbH) sprach über das Thema:

Overview of Fault-tolerant control and recent results

An overview of the Field of fault-tolerant control is given. The Different methods for classifying faults are introduced and different kind of fault tolerant control as well as their relationship to fault detection and diagnosis are reviewed. A recent method for fault tolerant control that leads to improved performance guarantees is presented. This method allows for the first time to guarantee performance when the delay in the presence of a delay in the diagnosis of the fault, without resorting to passive fault-tolerant control.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 03. November 2015, 15:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Marcel Quast, B.Sc. (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Entwurf einer Methode zur Synchronisation von Multiagentensystemen mit reduziertem Kommunikationsaufwand

Im Vortrag wird eine Methode zur Synchronisation von Multiagentensystemen vorgestellt, welche auf dem Prinzip des Gossiping aufbaut. Dabei werden zwischen den Agenten jeweils paarweise Kopplungen zur Synchronisation mit wechselnden Partnern aufgebaut. Es wird das Ziel verfolgt, den Kommunikationsaufwand bei der Synchronisation zu reduzieren. Folglich kann keine asymptotische, sondern nur eine praktische Synchronisation erreicht werden. Wenn die Zustände der Agenten hinreichend genau übereinstimmen und einer globalen Fehlervorgabe genügen, so besteht keine Notwendigkeit zur paarweisen Synchronisation und die Agenten stellen keine Kopplungen mehr her. Die Verbindungsmöglichkeiten sind allerdings deterministisch, in einer festgelegten Reihenfolge können Verbindungen aufgebaut werden, falls dies nötig ist. Im Zuge der Synchronisation wird auch die Auswirkung einer impulsförmigen Störung eines Agenten auf das Gesamtsystem untersucht. Im Vordergrund steht dabei die Frage, wie weit sich diese ausgehend vom gestörten Agenten im Netz ausbreitet. Anhand von Simulationen und eines Experiments mit mobilen Robotern wird der Synchronisationsalgorithmus getestet.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 17. November 2015, 15:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Dominik Schwolgin, B.Sc. (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Diagnose und Rekonfiguration von Hexakoptern mit virtuellen Aktoren

In diesem Vortrag werden Methoden der aktiven fehlertoleranten Regelung am Beispiel eines Hexakopters präsentiert. Dabei erfordert der Verlust einer Antriebseinheit die Rekonfiguration des Reglers. Dazu muss zunächst der Fehler durch eine Diagnoseeinheit detektiert und isoliert werden. Die Diagnoseeinheit wird basierend auf einer Beobachterbank entworfen, wobei der Entwurf sichert, dass auch unter praktischen Bedingungen der Fehler rechtzeitig, eindeutig und sicher detektiert und isoliert werden kann. Die Anwendung unter praktischen Bedingungen erfordert eine Anpassung der Residuen Auswertung. Die anschließende Rekonfiguration erfolgt mittels eines statischen virtuellen Aktors, welcher das Ziel der Zustandsrekonfiguration erfüllt. In simulativen und experimentellen Untersuchungen wird die aktive fehlertolerante Regelung evaluiert und die Ergebnisse der vorangegangen Analyse bestätigt.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 17. November 2015, 16:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Dr. Francesca Boem (Imperial College London) sprach über das Thema:

Plug-and-Play Fault Detection and Control-reconfiguration for Large-scale Systems

Large-Scale Systems (LSS) attract a significant and steadily growing interest in academia and industry. These systems are characterized by a large number of states and inputs, are generally spatially distributed, and are modeled as the interaction of many subsystems coupled through physical or communication relationships. Reliability is a key requirement in systems design and the development of distributed methods for fault diagnosis is an emergent important topic. Furthermore, LSSs can often have a dynamic structure that changes along the time. For this reason, a novel requirement is the design of monitoring architectures able to be robust to the changes that may happen in the dynamic structure of the LSS. In this talk, I will present a distributed model-based fault detection and isolation (FDI) architecture and I will explain how to use it in Plug-and-Play scenarios for a fault-tolerant control scheme, where the FDI scheme can be seen as a decision support tool for the reconfiguration of the control.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 24. November 2015, 15:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Phil Geisler, B.Sc. (ATP, RUB) sprach über das Thema:

Plug-and-Play Rekonfiguration mit lokalen Modellinformationen unter
Verwendung von Zeitbereichsmethoden

Plug-and-Play Rekonfiguration ist ein Konzept zur Rekonfiguration eines Teilreglers in verteilten Systemen mit dezentraler Reglerstruktur. Tritt ein Fehler in einem Teilsystem eines verteilten Systems auf, wirkt sich dieser auf Grund von physikalischen Kopplungen auf andere Teilsysteme aus und hat somit Einfluss auf die Einhaltung einer globalen Performanz des Gesamtsystems. Zur Wiederherstellung des Gesamtsystemverhaltens soll nur der Teilregler des zugehörigen fehlerhaften Teilsystems rekonfiguriert werden, ohne globale Koordination. Plug-and-Play Rekonfiguration ist ein Konzept, das eine Lösung für dieses Rekonfigurationsproblem bietet. Ein Entwurfsagent, dem dafür ausschließlich lokale Modellinformationen eines Teilsystems zur Verfügung stehen, übernimmt die Aufgabe der Rekonfiguration. Für die Plug-and-Play Rekonfiguration werden in der vorliegenden Arbeit Regelungsziele für die globale Einhaltung von E/A-Stabilität und einer geforderten E/A-Dynamik vorgestellt. Basierend auf einer Zerlegung in lokal prüfbare Regelungsziele werden Rekonfigurationsalgorithmen entwickelt, die von jedem Entwurfsagent autonom durchgeführt werden können. Die erarbeiteten Methoden werden anhand von Simulationsuntersuchungen eines fluiden Prozessmodells evaluiert.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 401
Termin: Dienstag, 01. Dezember 2015, 15:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Dr.-Ing. Christian Stöcker (BASF SE, Ludwigshafen) sprach über das Thema:

Berufsfeld Automatisierungstechnik:
"Praktische Anwendungen der Automatisierungstechnik in der chemischen Industrie"

Die chemische Industrie ist ein gewichtiger Wirtschaftszweig und erzeugt Produkte und Materialien, die eine große Bedeutung für das tägliche Leben haben, wie z.B. Kunststoffe, Tenside, Farben und Pflanzenschutzmittel. Einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren ist dabei der effiziente Betrieb der Produktionsanlagen und der nachhaltige und effiziente Einsatz von Betriebsmitteln, Ressourcen und Energie.
Der Vortrag vermittelt Herausforderungen und Aufgabenstellungen für die Automatisierungs- und Regelungstechnik in der chemischen Industrie. Es wird insbesondere auf mögliche Tätigkeitsfelder eines Automatisierungstechnikers anhand ausgewählter Beispiele bei der Automatisierung der Kläranlage der BASF eingegangen. In diesem Zusammenhang wird auch die Frage beantwortet:
„Sind die im Studium vermittelten Methoden und Ansätze relevant für die Praxis?“

Dr.-Ing. Christian Stöcker studierte bis 2009 Automatisierungstechnik an der RUB und promovierte 2014 am Lehrstuhl Automatisierungstechnik und Prozessinformatik. Danach wechselte er zur BASF SE, wo er jetzt als Projektingenieur im Fachzentrum für Automatisierungstechnik tätig ist.

Ort: Gebäude ID, Etage 04, Raum 653
Termin: Mittwoch, 27. Januar 2016, 15:30 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Prof. Lorinc Márton (Sapientia Hungarian University of Transylvania) sprach über das Thema:

Fault power estimation approach for supervision and control of mechatronic and telerobotic systems

A systematic method to deal with actuator faults in a class of nonlinear control systems is presented. The presence of the fault is detected by monitoring the fault induced modifications in the control system’s energy balance. From the energy deviation the residual generator estimates the power of the fault. The fault power isolation and fault identification problems are also treated. The applicability of the proposed method is demonstrated through mechatronic examples (fault diagnosis in robot actuators, temperature dependent friction estimation). In the second part of the talk a fault tolerant control approach based on direct compensation of the fault power is presented. The equivalences between the resulting control algorithm and the Passivity Observer - Passivity Controller method, developed to control telerobotic systems, are shown. The proposed control strategy is demonstrated through transatlantic bilateral teleoperation experiments.

Ort: Gebäude ID, Etage 03, Raum 471
Termin: Freitag, 12. Februar 2016, 10:00 Uhr

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Kolloquium Automatisierungstechnik

Alexander Schwab, B.Sc. Markus Gebing, B.Sc. und Dirk Bockhorn, B.Sc. (ATP, RUB) sprachen zum Abschluss des Masterprojekts über das Thema:

Entwurf und Implementierung von Verfahren zur modellbasierten Zustandsrekonstruktion anhand eines Beispielprozesses an der VERA Versuchsanlage

In dem Vortrag wird die Anwendung von zwei Verfahren zur Zustandsrekonstruktion anhand eines Beispielprozesses an der VERA Versuchsanlage vorgestellt. Bei dem gewählten Prozess handelt es sich um ein dynamisch gekoppeltes Zweitanksystem, bei dem im ersten Tank eine Heizung zur Erhöhung der Wassertemperatur zur Verfügung steht. Im zweiten Tank kann die Temperatur gemessen werden. Ziel ist es, die Temperatur in dem ersten Tank modellbasiert zu rekonstruieren.
Hierzu werden zwei methodische Ansätze verfolgt: Die Rekonstruktion der Temperatur mithilfe eines Kalman-Filters sowie die Rekonstruktion durch einen Luenberger-Beobachter. Auf der Grundlage des rekonstruierten Zustandes wird zur Veranschaulichung eine Temperaturregelung realisiert, mit der die Temperatur des zweiten Tanks auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt wird.

Ort: Gebäude ID, Etage 05, Raum 511
Termin: Dienstag, 01. März 2016, 11:00 Uhr

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