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Diese Arbeit stellt ein nichtlineares Regelungskonzept vor, das eine beliebige Kombination der drei Stelleingriffe radindividuelles Bremsen, Vorder- und Hinterachslenkung ermöglicht. Durch Gain Scheduling linearer PI-Zustandsregler können die beiden zentralen Größen der Fahrzeugquerdynamik, Schwimmwinkel und Gierrate, gemeinsam geregelt werden. Das Gesamtkonzept umfasst neben einem Extended Kalman Filter zur Schwimmwinkelschätzung auch die Detektion kritischer Fahrsituationen.

Fahrzeug --- nichtlinear --- Regelung

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Diese Arbeit behandelt neuartige Verfahren zur modell-prädiktiven Regelung (MPC) nichtlinearer Systeme unter umfassender Berücksichtigung stochastischer Unsicherheiten. Bei dem hier vorgestellten Framework zur stochastischen nichtlinearen MPC (SNMPC) wird neben dem unsicheren Systemverhalten auch die Zugänglichkeit des zu regelnden Systemzustands explizit bei der Stellgrößenberechnung berücksichtigt. Die vorgestellten Verfahren werden anhand der Regelung miniaturisierter Laufroboter evaluiert.

Schätztheorie --- MPC --- SMNPC --- modell-prädiktive Regelung --- nichtlineare Regelung

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Durch ein methodisches regelungstechnisches Vorgehen wird eine optimale Betriebsführungsstrategie für ein PEM-Brennstoffzellensystem entwickelt. Ausgehend von einer physikalischen Modellierung des dynamischen Systemverhaltens werden verschiedene Regelungskonzepte untersucht. Als besonders geeignet hat sich das Verfahren der modellprädiktiven Regelung erwiesen, bei dem das zukünftige Systemverhalten und der geplante Leistungsbedarf über einen Optimierungszeitraum betracht wird.

Dynamische Optimierung --- Brennstoffzelle --- PEM --- Modellprädiktive Regelung --- Betriebsführung

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Long description: Zur Bereitstellung von Strom und Wärme werden immer mehr Wohngebäude mit Photovoltaik und Wärmepumpen ausgestattet. Naturbedingte Fluktuationen können durch Batterien und Wärmespeicher auf elektrischer bzw. thermischer Seite gedämpft werden. Ein solches System funktioniert insgesamt am besten, wenn alle Komponenten aufeinander abgestimmt und durch eine intelligente Regelung miteinander verbunden sind. Hierbei können Vorhersagen des örtlichen Wetters einbezogen werden, das sowohl das Angebot an PV-Strom wie auch den Bedarf an Wärme beeinflusst. Der Autor beschreibt in diesem Band seine Modelle, Simulationen, Experimente und Ergebnisse zum Einsatz modellprädiktiver Regelungen (MPC) für solche Systeme.

Energiemanagement --- Wärmepumpe --- Energiespeicher --- Modellprädiktive Regelung --- Photovoltaik-Eigenverbrauch

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Viele Systeme in der Praxis lassen sich als hybride Systeme modellieren, wodurch sich dem Anwender eine völlig neuartige Herangehensweise für die Entwicklung effizienter Prozessführungsstrategien erschließt.Stückweise affine Systeme, die auf Polytopen im Zustandsraum definiert sind, werden genutzt, um Trajektorien auf dem Abstrak­tionsniveau dieser Polytope gezielt in einen ausgewählten Bereich im Zustandsraum oder in eine Ruhelage unter Verwendung eines affinen Regelgesetzes zu überführen.

Polytope --- Stückweise affine Systeme --- Hybride Systeme --- Prozessführung --- Zeitdiskrete Regelung --- Regelung eines Antriebsstrang