Design for a testing model of a communication subsystem for a safety-critical control system. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - 140 S.. - (Scientific monographs in automation and computer science ; 13) : Teilw. zugl.: Trnava, Univ., Diss.
ISBN 978-3-86360-083-9
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23087
This monograph focuses on a proposal for a testing model in safety critical systems. Due to the large scope of these systems, we have focused on the system testing and we have included requirements for testing the communication subsystem. After establishing the theoretical background for testing, we have defined the differences and specifics of traditional software systems and safety critical systems, based on standards and guidelines analysis for various safety critical systems. The system testing that we are using is not clearly integrated into the process of design and development of safety critical systems. Therefore, we have proposed basic steps of this process to which we have integrated system testing. Given the scope of the system testing, we have decided to propose two testing models. We have focused on performance and step stress testing. These models implement requirements for testing of safety critical systems specified by us. To verify the proposed models, we have defined a metric. Based on its value we can determine whenever the proposed model meets testing requirements specified by us.
Optimal pilot bus selection for the secondary voltage control using parallelism. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - 147 S.. - (Scientific monographs in automation and computer science ; 10) : Teilw. zugl.: Trnava, Univ., Diss.
ISBN 978-3-86360-077-8
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22885
The scientific monograph submitted deals with the subject of power system set and its control on the secondary level. The power system can be characterized due to its size, complexity and load unknown in advance, in addition to time variability. Since large electric power is transferred, even small changes in setting can frequently represent significant economic savings. Regarding the power system properties as well as the basics of secondary control, it is obvious that the optimal selection of pilot bus plays an important role in the quality of control and the related economic impact. The monograph focuses on the methods of optimal selection of the pilot buses for the dispatch control of bus voltage in a complex power system. The aim is to modify them so that it is possible to investigate the issue via using the parallelism principle and grid computer structure aimed at multiple shortening of the computing time.
PLC-based fuzzy control system for a robotic manipulator. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - 115 S.. - (Scientific monographs in automation and computer science ; 11) : Teilw. zugl.: Trnava, Univ., Diss.
ISBN 978-3-86360-078-5
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23064
The submitted monograph deals with the design of robotic arm fuzzy control and its implementation in the PLC-based control system. In the introduction section, the robots and their control systems, as well as their properties and the possible solutions for the selected control tasks are analyzed. Then the author focuses on fuzzy control integration within the systems of the Siemens PLC company. Subsequently, the aims of the monograph and related subject matters to be investigated are defined. The main aim is to propose and implement the control for a robotic arm, whose mathematical model is unknown. The robotic arm, for which the control system has to be proposed, is described in detail. This section is followed by chapters focused on the design itself, its implementation and testing of the individual parts of the control system as a whole. The last chapter deals with analyzing the achieved results.
Zur Charakterisierung und Anwendung des Durchschlagverhaltens von nachgiebigen rotationssymmetrischen Strukturen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - XXXIII, 152 S.. - (Berichte der Ilmenauer Mechanismentechnik (BIMT) ; 3) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
ISBN 978-3-86360-074-7
Parallel als Online-Ausgabe erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22982
Instabiles Verhalten von festen und nachgiebigen Strukturen wird in den meisten Fällen der technischen Anwendung vermieden. Dennoch kann das instabile Verhalten von nachgiebigen Strukturen in Form von Durchschlag positiv eingesetzt werden. Das Durchschlagverhalten stellt eine sprunghafte Änderung von einem Gleichgewichtszustand in einen anderen dar. In der vorliegenden Arbeit werden signifikante Eigenschaften des instabilen Verhaltens in Form von Durchschlag beschrieben. Dies wird am Beispiel einer sphärisch geformten Struktur, und anderen, durchgeführt. Des Weiteren wird das Verhalten der Strukturen unter einem gleichmäßigen Außendruck und unter Berücksichtigung eines nichtlinearen elastischen Materials untersucht. Ergänzend werden die ermittelten Ergebnisse experimentell überprüft. Die Forschungsergebnisse fließen anschließend in die Entwicklung von innovativen Ventilsystemen für beispielsweise solarthermische Anlagen. In solarthermischen Anlagen müssen für deren sichere und effiziente Funktion die durch Ausgasung aus dem Solarfluid anfallenden Gase regelmäßig aus dem System abgeleitet werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Entwicklung eines neuartigen Funktionselementes für Ventilanwendungen erläutert werden, der eine regelmäßige und vollkommen autonome Entlüftung solarthermischer Anlagen ermöglicht. Die Besonderheit dieser Innovation besteht darin, dass das Funktionselement keine externe Energieversorgung benötigt und dass auf Steuerungselektronik und Sensorik verzichtet werden kann. Die Neuentwicklung beruht auf den mechanischen Eigenschaften einer partiellen Nachgiebigkeit eines Körpers aus hochelastischem Material und nutzt die vorhandene Wärmeenergie des Betriebsmediums in einer solarthermischen Anlage. Die erzielten Forschungsergebnisse werden weiterhin für die Entwicklung eines Ventilsystems für medizinische Anwendungen eingesetzt. Bei dem medizinischen Ventilsystem handelt es sich um eine Struktur die es ermöglichen soll, in Form eines Implantates, Inkontinenzpatienten die Unannehmlichkeiten ihrer Krankheit zu überwinden.
Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken - Nein, Danke!? : eine kommunikationswissenschaftliche Studie zum Einfluss medialer Kommunikation auf Einstellungen gegenüber Atomkraft. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - 259 S.. - (Nachhaltigkeits-, Energie- und Umweltkommunikation ; Bd. 1) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
ISBN 978-3-86360-073-0
In dieser Studie wurde der Einfluss der individuellen Mediennutzung auf Einstellungen gegenüber Atomkraft am Beispiel der im Jahr 2010 geplanten Laufzeitverlängerung deutscher Atomkraftwerke untersucht. Die Studie wurde im Zwei-Methoden-Design durchgeführt. In einer repräsentativen Telefonbefragung wurden die Einstellungen und das Mediennutzungsverhalten von n=551 Thüringern erhoben. Die Argumente in der Berichterstattung für bzw. gegen eine Laufzeitverlängerung wurden durch eine quantitative Inhaltsanalyse von n=480 Medienbeiträgen erfasst. Bei der Datenverknüpfung wurden Variablen zum individuellen Medieninput an Argumenten aus der Berichterstattung gebildet. Auf Basis dieser Variablen wurden dann Einstellungseffekte geprüft. Die Befunde zeigten, dass der individuelle Medieninput an Argumenten die Einstellungen gegenüber Atomkraft sowohl mittel- als auch langfristig beeinflusste. Deutlich wurde auch, dass sich Einstellungen gegenüber der Laufzeitverlängerung besser durch generelle Einstellungen zu Atomkraft, Energie und Politik vorhersagen ließen, als durch die individuelle Nutzung medialer Kommunikationsinhalte.
Die Presseberichterstattung über die "NSU-Terrorzelle" aus medienrechtlicher Sicht : eine Untersuchung im Hinblick auf Persönlichkeitsrechtsverletzungen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - LXXXIX, 95 S.. - (Medienrechtliche Schriften ; Bd. 11) : Teilw. zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
ISBN 978-3-86360-082-2
Die Presse bewegt sich bei ihrer Tätigkeit der Berichterstattung grundsätzlich im Spannungsfeld der verfassungsrechtlich verankerten Grundrechte der Meinungsfreiheit, der Pressefreiheit und des Allgemeinen Persönlichkeitsrechts. Gerade durch Presseberichte über mutmaßliche Straftäter und die zumeist negative Vorwegqualifikation kann das Persönlichkeitsrecht Betroffener in erheblichem Maße beeinträchtigt werden. Der spektakuläre und medial viel diskutierte Fall der terroristischen Vereinigung Nationalsozialistischer Untergrund (kurz: NSU) stellt in diesem Zusammenhang ein besonders untersuchungswürdiges Beispiel dar, weil dabei spezielle Fallkonstellationen wie vorherige Öffentlichkeitsfahndungen und unterschiedliche Personengruppen von durch die Presseberichterstattung Betroffenen vorliegen. Das Ziel der Arbeit besteht in einer Untersuchung hinsichtlich möglicher Persönlichkeitsrechtsverletzungen durch eine sachlich und zeitlich abgegrenzte Presseberichterstattung über die NSU-Terrorzelle, die den besonderen Begleitumständen Rechnung trägt. Dabei werden exemplarisch sowohl Positiv- als auch Negativbeispiele aus den periodischen Presseerzeugnissen BILD, F.A.Z., DER SPIEGEL und Freies Wort im Zeitraum November 2011 herausgegriffen, um die einzelnen juristischen Problemfelder zu verdeutlichen. Nach einer formalen Einleitung, einer Beschreibung von Sachverhalt und Hintergrund der NSU-Terrorzelle sowie Erläuterungen zur diesbezüglichen Presseberichterstattung beschäftigt sich die Arbeit zunächst ausführlich mit möglichen Persönlichkeitsrechtsverletzungen der Haupttatverdächtigen Beate Zschäpe durch Bildberichterstattung, Namensnennung und Wortberichterstattung. Auf dieser Basis werden anschließend Unterschiede und Besonderheiten bezüglich möglicher Persönlichkeitsrechtsverletzungen der mutmaßlichen Unterstützer der Terrorzelle wie Holger G., Andre E. und Ralf Wohlleben herausgearbeitet. Die danach folgenden Ausführungen widmen sich der besonderen Konstellation eines eventuellen postmortalen Persönlichkeitsrechtsschutzes bezüglich der beiden verstorbenen Tatverdächtigen Uwe Böhnhardt und Uwe Mundlos sowie der vermeintlichen Opfer des NSU. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse zusammengefasst und kritisch gewürdigt.
Thüringer Werkstofftag 2013 : Werkstoffe - Wissenschaft - Wirtschaft ; Technische Universität Ilmenau, 21. März 2013. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - 226 S.. - (Werkstofftechnik aktuell ; 9) ISBN 978-3-86360-080-8
Beitr. überw. dt., teilw. engl. - Literaturangaben
Der Tagungsband "Thüringer Werkstofftag 2013" sind die Proceedings des 11. Thüringer Werkstofftages, der im März 2013 an der TU Ilmenau unter dem Motto "Werkstoffe - Wissenschaft -Wirtschaft" stattfand. Der Band beinhaltet die Wissenschaftlichen Beiträge (Vorträge und Poster), die auf dem Thüringer Werkstofftag 2013 vorgestellt wurden und die als Manuskript zur Veröffentlichung eingereicht wurden. Somit wird hier ein kleiner Überblick über die aktuelle Werkstoffforschung in Thüringen gegeben.
Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen mit Computeralgebrasystemen : Anfangswertprobleme. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - XI, 772 S.Literaturverz. S. [767] - 772
Dieses Buch ist aus Vorlesungen und Seminaren für die Mathematik- und Ingenieurstudenten an der TU Ilmenau hervorgegangen. Es widmet sich der numerischen Behandlung von Anfangswertproblemen gewöhnlicher Differentialgleichungen, im notwendigen Maße der Theorie, mehr jedoch den Fragen der Algorithmisierung sowie der Nutzung von Software. So findet der Leser zahlreiche Hinweise, Beispiele und Illustrationen zur numerischen Behandlung von Differentialgleichungen im Studium und in der Praxis. Es ist klar, dass in einem solchen Buch nur ein Teil der mit dieser Problematik verbundenen Aspekte dargestellt werden kann. Im Literaturverzeichnis gibt es weiterführende einschlägige und Fachliteratur. Die Umsetzung der Formeln und Verfahren sowie die Darstellung von Ergebnissen, ob zu den numerischen Methoden, ihrer Herleitung, Genauigkeit, Stabilität und Konvergenz erfolgt vorwiegend unter Verwendung der Computeralgebrasysteme Maple und MATLAB. Für die praktischen Rechnungen wurden auch die angegebenen Programme verwendet. Die Darstellungen werden durch 45 Beispiele mit sehr vielen gDGl und SysgDGl, durch mehr als 600 Abbildungen und 50 Tabellen sowie weitere algorithmische Notationen, Schemata und Rechenergebnisse unterstützt. Zahlreiche Testbeispiele, Arbeitsblätter und Computerprogramme ergänzen den Stoff. Aus der immensen Fülle des Angebots auf diesem Gebiet, das auch im Internet problemlos auffindbar ist und zur Verfügung steht, wird hier eine beachtliche, wenn auch nur subjektive Auswahl getroffen. Die Übungsaufgaben dienen zur Vertiefung der Erkenntnisse.
Untersuchungen zur Erweiterung der thermogravimetrischen Messung mit Magnetschwebewaage für die Differenzthermoanalyse durch Einführung einer stabilen rotationsfreien magnetischen Lagerung. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - XVI, 128 S. : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
ISBN 978-3-86360-070-9
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22627
Vorliegende Dissertation beschreibt die Realisierung eines rotationsfreien stabilen Lagers für den Einsatz in einer Magnetschwebewaage, um neben dem thermogravimetrischen Signal auch eine Differenzthermoanalyse durchführen zu können. Die Differenzthermoanalyse kann durch die schwebende Lagerung der Probe in der Messzelle nicht konventionell über Thermoelemente durchgeführt werden. Daher soll auf eine pyrometrische Temperaturmessung zurückgegriffen werden. Dazu ist geplant - durch ein Sichtfenster in der Messzelle hindurch - die Temperatur der stabil rotationsfrei gelagerten Probe mittels Pyrometer zu bestimmen. Daraus ergeben sich bestimmte Anforderungen an die Lagerung der Probe, die einerseits eine stabile berührungsfreie Kraftübertragung und andererseits eine rotationsfreie Lagerung ermöglichen muss. Zur Realisierung dieses Ziels erfolgen zuerst einige theoretische Betrachtungen. Dabei wird geklärt, welche generellen Möglichkeiten es zur Erzeugung eines Schwebezustands gibt. Danach kann abgewogen werden, welche Prinzipien sich zum Einsatz in der Magnetschwebewaage eignen. Daneben finden Untersuchungen zur Optimierung der Robustheit statt. Nach der Definition der Anforderungskriterien an eine stabile rotationsfreie Lagerung werden verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung eines solchen Lagers gegenübergestellt. Daraus lassen sich geeignete Varianten berechnen, aufbauen und prüfen. Im Rahmen der Berechnung werden sowohl analytische als auch FEM-Modelle (Finite Element Methode) genutzt. Die Funktionsprüfung findet, mit geeigneten Methoden, an einem dafür konstruierten Versuchsstand statt. Dabei haben Magnetlager mit einer gezahnten Gehäuseform und einer zusätzlichen permanentmagnetischen Erregung alle Anforderungskriterien erfüllt. Solche Magnetlager können ohne Änderung der Konstruktion in der Magnetschwebewaage genutzt werden, sind einfach herstellbar und kostengünstig. Durch den Einsatz dieses neu entwickelten Magnetlagers, kann neben der thermogravimetrischen Messung auch eine Differenzthermoanalyse durchgeführt werden. Damit ergeben sich für die Magnetschwebewaage weitere Anwendungsbereiche.
Optical scanning sensor system with submicron resolution. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2013. - XVIII, 142 S.. - (Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) ; 24) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2013
ISBN 978-3-86360-068-6
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22505
Laser-Scanning Mikroskopie ist eine im Bereich der Oberflächenmessung wichtige und vielversprechende Technologie für schnelle, genaue und wiederholbare Messungen. Es ist im Grunde eine Technik zur Erhöhung von Kontrast und Auflösung in optischen Abbildungssystemen. Ein Prüfling wird punktweise abgetastet und ein dreidimensionales Bild seiner Oberfläche mit Hilfe eines Rechners erfasst und rekonstruiert. In dieser Arbeit werden Autofokus- und optische Abtastverfahren in der Entwicklung und Konstruktion eines alternativen, vereinfachten Scanning Mikroskops für Oberflächenmessungen im Millimeterbereich mit Sub-Mikrometer Auflösung zusammengebracht. Das entwickelte System verwendet einen auf dem Foucault'sches Schneidenverfahren basierenden Autofokussensor um die Fokuslage zu bestimmen und einen Piezo-Linearantrieb für die Verschiebung des Objektivs entlang der optischen Achse und das Abtasten des Prüflings in der axialen Richtung. Die laterale Abtastung des Prüflings wird durch den Einsatz eines Piezo-Spiegels realisiert, der um zwei Achsen schwenkbar ist. Das entwickelte Mikroskop hat eine reduzierte Anzahl von optischen Komponenten und bietet einen einfachen und vielseitigen Versuchsaufbau zur Messung und Analyse von Fehlern, die durch die bewusste Verwendung von unkompensierten Optiken auftreten. Die damit verbundenen Abbildungsfehler erzeugen Asymmetrien in den Autofokussensoren und beeinträchtigen die Gesamtleistung. Die herkömmliche Lösung dieser Problematik ist das System durch Addition zusätzlicher Komponenten zu verbessern, sodass es wie ein paraxiales System wirkt. Diese Verbesserung bringt aber die Nachteile von Baugröße, Gewicht und Kosten mit sich. Durch das Brechen des Paradigmas der Verbesserung der Optik bis zu einem paraxialen System und die Betrachtung der Optik als Teil eines komplexen Systems ist es möglich, simplere Optik zu verwenden, und die resultierenden Fehler rechnerisch zu korrigieren. Diese Fehler sind systematisch und können - solange sie modelliert und gemessen werden können - vorhergesagt und korrigiert werden. Damit wird das Design des optischen Systems flexibler und die Aufgabe der Fehlerbehandlung zwischen Optimierung der Optik und rechnerischer Korrektur aufgeteilt. Baugröße, Gewicht und Kosten können dann reduziert werden und die Systemdynamik erhöht sich, ohne Einschränkung der Präzision. Das Ziel ist nicht jeden Abbildungsfehler individuell zu untersuchen, sondern deren Zusammenwirken auf die Messungen zu beobachten und zu modellieren. Verschiedene Strategien für die Behandlung dieser Messfehler werden in dieser Arbeit vorgeschlagen, diskutiert und experimentell validiert.