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Hilgers, Peter;
Verteilte Zustandsschätzung nichtlinearer Systeme. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XXVIII, 202 S. : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
ISBN 978-3-86360-031-0
Zsfassung in engl. Sprache

Die Arbeit handelt von der Kombination des Unscented Kalman-Filters mit den Methoden der Dezentralisierung, Verteilung und Fusion. Zu Anfang werden die allgemeinen Grundlagen der optimalen Zustandsschätzung für das lineare Filter hergeleitet. Aus diesen Betrachtungen, die auch mit Blick auf die praktische Umsetzbarkeit geführt werden, wird dann das Unscented Kalman-Filter beschrieben, welches gegenüber anderen nichtlinearen Erweiterungen deutliche Vorteile bietet. Die Gemeinsamkeiten beider Filterstrukturen werden herausgearbeitet. In der Folge werden zunächst die Dezentralisierung und Verteilung des linearen Filters präsentiert. Auf Grund der Ähnlichkeiten der beiden Filter können diese dann erfolgreich übertragen werden, so dass das Verteilte Und Dezentrale Unscented Kalman-Filter präsentiert werden kann. Zum erfolgreichen Einsatz dieser Methoden ist eine Verteilung eines globalen, nichtlinearen Systemmodells notwendig. Das vorgestellte Verfahren beruht auf einer Partitionierung des Systems. Für direkte Zustände werden die Differentialgleichungen formuliert. Für weitere Zustände wird eine Modellierung ohne eigene Dynamik vorgenommen. Der Frage der Beobachtbarkeit für nichtlineare Filter und deren dezentrale und verteilte Anwendung wird ebenfalls nachgegangen. Es wird gezeigt, dass die Benutzung der empirischen Gramschen Beobachtbarkeitsmatrix für den praktischen Einsatz besonders gut geeignet ist. Die Anwendung dieser Konzepte erfolgt auf zwei Systemen mit unterschiedlichen Voraussetzungen. An einem Dreitanksystem wird das verteilte Filter gezeigt. Danach folgt der Einsatz in einem Multilasertrackersystem. Dieses wird sowohl dezentral als auch verteilt benutzt. Der dezentrale Einsatz des Filters zeigt, dass in allen Filterknoten die Schätzungen miteinander übereinstimmen. Bei der verteilten Schätzung wird durch die damit verbundene Ordnungsreduktion erreicht, dass in den einzelnen Knoten nie der gesamte globale Zustandsvektor geschätzt werden muss. Neben diesen Ansätzen werden auch der Ausfall von Messeinrichtungen und die Umkonfiguration des Systems simuliert. Durch das Filternetzwerk entsteht ein gegenüber Störungen robuster Beobachter. Ebenso können zur Laufzeit Anpassungen der Topologie vorgenommen werden. Die durch die Verteilung entstehende Ordnungsreduktion schlägt sich in einem verringerten Rechenbedarf pro Knoten nieder.



Husung, Stephan;
Simulation akustischer Produkteigenschaften unter Nutzung der Virtual Reality während der Produktentwicklung. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XXI, 190 S.. - (Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) ; 20) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2011
ISBN 978-3-86360-026-6
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20309

In der Dissertation werden Grundlagen zur Nutzung der audio-visuellen VR in der Produktentwicklung erarbeitet. Damit die akustischen Produkteigenschaften technischer Systeme in der VR hörbar gemacht werden können, wird eine Repräsentation für diese Eigenschaften, verbunden mit der Gestaltbeschreibung, geschaffen. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen ist die Repräsentation der richtungsabhängigen Schallabstrahlung technischer Systeme im VR-Modell. Weiterhin werden Modelle entwickelt, die eine echtzeitfähige Simulation akustischer Produkteigenschaften auf der Körperschallebene ermöglichen. Hierfür wird eine komponentenweise Modellierung eingeführt. Durch eine generische Modellierung mit getrennter Datenhaltung und bereitstellung lassen sich die Parameter den Modellen effizient zuweisen. Für den Datenaustausch zwischen Simulations- und VR-Modell wird ein Kommunikationsserver entwickelt. Anhand eines Anwendungsbeispiels werden die Vorteile der parametrischen Modellbeschreibung erörtert.



Kuchinke, Björn A.; Sundmacher, Torsten; Zerth, Jürgen
Märkte und Versorgung : [... ausgewählte Beiträge des siebten Duisburg-Ilmenau-Bayreuther Oberseminars zur Gesundheitsökonomie und Sozialpolitik (DIBOGS) ... am 27. und 28. Oktober 2011 in Hamburg]. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - 93 S.. - (DIBOGS-Beiträge zur Gesundheitsökonomie und Sozialpolitik ; 6) ISBN 978-3-86360-028-0
Literaturangaben

Mit dem vorliegenden sechsten Band der Reihe "DIBOGS-Beiträge zur Gesundheitsökonomie und Sozialpolitik" werden nun wieder ausgewählte Workshopbeiträge einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt. Der Schwerpunkt des vorliegenden Bandes liegt auf der Analyse von alternativen Märkten und Aspekten der Versorgung mit Gesundheitsdienstleistungen. Im ersten Beitrag von Birg wird die Frage von Großhandelspannen und Parallelhandel behandelt. Kuchinke/Akmaz/Janetzky gehen in in ihrem Artikel auf die Frage einer spezifischen Erkrankung, nämlich Morbus Parkinson, ein und analysieren die Auswirkungen einer frühen Diagnose sowie einer angepassten medikamentösen Therapie auf die Kosten. Schmid gibt einen Überblick über die Konzentrationsprozesse auf deutschen Krankenhausmärkten und analysiert deren Implikationen. Schneider/Schneider untersuchen hingegen die Wartezeiten bei Facharztbesuchen und die Folgen für die Gesundheit.



Agsten, Michael;
Einfluss gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen auf die Netzbetriebsführung bei volatiler Windeinspeisung. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 142, LVII S.. - (Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 1) : Teilw. zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2011
ISBN 978-3-86360-023-5
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20196

Die Arbeit fasst Erkenntnisse zum gesteuerten Laden von Elektrofahrzeugen (EVs) bei volatiler Windeinspeisung zusammen. Ausgehend vom Stand der Technik zur gesteuerten Ladung von EVs werden auf Grundlage sich in Entwicklung befindlicher Verfahren zum Austausch von Informationen zwischen EV und Ladepunkt zur Aushandlung von Ladevorgängen zwei Betriebsverfahren gezeigt. Das Wind-2-Vehicle-Verfahren (W2V) ist Beispiel für die Nutzung gesteuerten Ladens von EVs, um einen regenerativer Einspeisung folgenden Bedarf zu realisieren. Das Lokale Lastmanagement (LLM) ist ein Beispiel, um Informationen aus dem Verteilnetz zu nutzen, um die Ladeleistung von EVs zeitlich zu begrenzen. In einer Fallstudie werden fünfzig EVs durch einen reduzierten W2V-Ansatz gesteuert. In einer zweiten Fallstudie wird anhand von Zeitreihensimulationen nachgewiesen, dass gesteuertes und ungesteuertes Laden zu Verletzungen festgelegter Grenzwerte in Verteilnetzen führen kann. Die Anwendung des entwickelten LLM Verfahrens zeigt, dass bei geringer Reduktion der erzielbaren W2V-Güte große und kleine Flotten gesteuert geladen werden können, ohne dass weiterhin betrieblich festgelegte Grenzwerte verletzt werden.



Spiegler, Andreas;
Dynamics of biologically informed neurals mass models of the brain. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 193 S. : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2011
ISBN 978-3-86360-024-2
Literaturverz. S. 165 - 189

Die vorliegende Arbeit stellt einen Beitrag zur Entwicklung und Analyse von Computermodellen zum Verständnis von Hirnfunktionen dar. Es wird die mittlere Aktivität eines Hirnareals analytisch einfach und dabei biologisch plausibel modelliert. Auf Grundlage eines Neuronalen Massenmodells (NMM) werden die Wechsel zwischen Oszillationsregimen (z.B. durch pharmakologisch, epilepsie-, schlaf- oder kontextbedingte Zustandsänderungen) als geordnete Folge beschrieben und Resonanzphänomene in einem Photic-Driving-Experiment erklärt. Dieses NMM kann sehr komplexe Dynamiken (z.B. Chaos) innerhalb biologisch plausibler Parameterbereiche hervorbringen. Um das Verhalten abzuschätzen, wird das NMM als Funktion konstanter Eingangsgrößen und charakteristischer Zeitenkonstanten vollständig auf Bifurkationen untersucht und klassifiziert. Dies ermöglicht die Beschreibung wechselnder Regime als geordnete Folge durch spezifische Eingangstrajektorien. Es wird ein Prinzip vorgestellt, um komplexe Phänomene durch Prozesse verschiedener Zeitskalen darzustellen. Da aufgrund rhythmischer Stimuli und der intrinsischen Rhythmen von Neuronenverbänden die Eingangsgrößen häufig periodisch sind, wird das Verhalten des NMM als Funktion der Intensität und Frequenz einer periodischen Stimulation mittels der zugehörigen Lyapunov-Spektren und der Zeitreihen charakterisiert. Auf der Basis der größten Lyapunov-Exponenten wird das NMM mit dem Photic-Driving-Experiment überein gebracht. Dieses Experiment findet routinemäßige Anwendung in der Diagnostik verschiedener Erkrankungen wie Epilepsie, Migräne, Schizophrenie und Depression. Durch die Anwendung des vorgestellten NMM wird der für die Diagnostik entscheidende Mitnahmeeffekt reproduziert und es werden Vorhersagen für eine Verbesserung der Indikation getroffen.



Fechner, Frank
Zeugenbeeinflussung durch Medien : philosophische, psychologische und juristische Gedanken zu einem Aspekt der "Litigation-PR". - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 146 S.. - (Medienrechtliche Schriften ; Bd. 9) ISBN 3-86360-025-8
Literaturangaben

Band 9 der "Medienrechtlichen Schriften" geht der Frage nach, inwieweit und auf welche Weise Medien in der Lage sind, Einfluss auf Zeugen auszuüben. Denkbar sind Vorverurteilungen des Angeklagten ebenso wie umgekehrt das Erwecken von Mitleid für seine Person, wodurch zumindest Zeugen bei ihrer Aussage, möglicherweise auch Richter beim Urteilsspruch, beeinflusst werden können. Im Folgenden soll indessen noch einer weitergehenden Fragestellung nachgegangen werden. Kann es sein, dass ein Zeuge aufgrund eines Medienberichts unbewusst falsch aussagt? Können Medienberichte stärker wirken als die eigene Wahrnehmung? Um sich einer Antwort zu nähern, bedarf es eines interdisziplinären Ansatzes.



Franck, Andreas;
Efficient algorithms for arbitrary sample rate conversion with application to wave field synthesis. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XX, 249 S. Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011
Enth. außerdem: Thesen

Verfahren zur unbeschränkten Abtastratenwandlung (arbitrary sample rate conversion,ASRC) ermöglichen die Änderung der Abtastrate zeitdiskreter Signale um beliebige, zeitvariante Verhältnisse. ASRC wird in vielen Anwendungen digitaler Signalverarbeitung eingesetzt. In dieser Arbeit wird die Verwendung von ASRC-Verfahren in der Wellenfeldsynthese(WFS), einem Verfahren zur hochqualitativen, räumlich korrekten Audio-Wiedergabe, untersucht. Durch ASRC-Algorithmen kann die Wiedergabequalität bewegter Schallquellen in WFS deutlich verbessert werden. Durch die hohe Zahl der in einem WFS-Wiedergabesystem benötigten simultanen ASRC-Operationen ist eine direkte Anwendung hochwertiger Algorithmen jedoch meist nicht möglich. Zur Lösung dieses Problems werden verschiedene Beiträge vorgestellt. Die Komplexität der WFS-Signalverarbeitung wird durch eine geeignete Partitionierung der ASRC-Algorithmen signifikant reduziert, welche eine effiziente Wiederverwendung von Zwischenergebnissen ermöglicht. Dies erlaubt den Einsatz hochqualitativer Algorithmen zur Abtastratenwandlung mit einer Komplexität, die mit der Anwendung einfacher konventioneller ASRC Algorithmen vergleichbar ist. Dieses Partitionierungsschema stellt jedoch auch zusätzliche Anforderungen an ASRC-Algorithmen und erfordert Abwägungen zwischen Performance-Maßen wie der algorithmischen Komplexität, Speicherbedarf oder -bandbreite. Zur Verbesserung von Algorithmen und Implementierungsstrukturen für ASRC werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Zum Einen werden geschlossene, analytischeBeschreibungen für den kontinuierlichen Frequenzgang verschiedener Klassen von ASRCStrukturen eingeführt. Insbesondere für Lagrange-Interpolatoren, die modifizierte Farrow-Struktur sowie Kombinationen aus Überabtastung und zeitkontinuierlichen Resampling-Funktionen werden kompakte Darstellungen hergeleitet, die sowohl Aufschluss über dasVerhalten dieser Filter geben als auch eine direkte Verwendung in Design-Methoden ermöglichen. Einen zweiten Schwerpunkt bildet das Koeffizientendesign für diese Strukturen, insbesondere zum optimalen Entwurf bezüglich einer gewählten Fehlernorm und optionaler Entwurfsbedingungenund -restriktionen. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen werden solche optimalen Entwurfsmethoden auch für mehrstufige ASRC-Strukturen, welche ganzzahlige Überabtastung mit zeitkontinuierlichen Resampling-Funktionen verbinden, vorgestellt. Für diese Klasse von Strukturen wird eine Reihe angepasster Resampling-Funktionen vorgeschlagen, welche in Verbindung mit den entwickelten optimalen Entwurfsmethoden signifikante Qualitätssteigerungen ermöglichen. Die Vielzahl von ASRC-Strukturen sowie deren Design-Parameter bildet eine Hauptschwierigkeit bei der Auswahl eines für eine gegebene Anwendung geeigneten Verfahrens. Evaluation und Performance-Vergleiche bilden daher einen dritten Schwerpunkt. Dazu wird zum Einen der Einfluss verschiedener Entwurfsparameter auf die erzielbare Qualität von ASRC-Algorithmen untersucht. Zum Anderen wird der benötigte Aufwand bezüglich verschiedener Performance-Metriken in Abhängigkeit von Design-Qualität dargestellt. Auf diese Weise sind die Ergebnisse dieser Arbeit nicht auf WFS beschränkt, sondern sind in einer Vielzahl von Anwendungen unbeschränkter Abtastratenwandlung nutzbar.



Neher, Jochen;
Rechnerische und experimentelle Untersuchungen der Schallabstrahlung bei Fahrzeuggetrieben. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XVI, 173 S.. - (Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; 3) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2011
ISBN 978-3-86360-020-4
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=19761

Mit der vorliegenden Arbeit soll ein Beitrag zur Verbesserung der Akustiksimulation von Fahrzeuggetrieben geleistet werden. Zunächst wird das Betriebsgeräusch eines Getriebes bei konstanten Drehzahlen simuliert. Dabei wird eine Methode zur Entkopplung des rechenintensiven vom drehzahlabhängigen Teil der Simulation aufgezeigt. Ferner werden die berechneten Geräusche an einem PC Arbeitsplatz auralisiert. Die Ergebnisse sind aufgrund getroffener Annahmen als Vorgriff zu verstehen, das synthetische Betriebsgeräusch hört sich jedoch authentisch an. Die Bauteilverbindungs-Modellierung beeinflusst die Ergebnisse der Köperschallberechnung innerhalb der Akustiksimulation entscheidend. FE Modelle mit Schraubenverbindungen und Wälzlagern werden deshalb schrittweise, separat und systematisch durch Messungen verifiziert. Nach der Klassifizierung von Simulationsmodellen für Schraubenverbindungen werden Modellvarianten abgeleitet und bei drei unterschiedlichen etriebebaugruppen mit Flanschverbindungen umgesetzt. Die Ergebnisse der Rechnerischen Modalanalysen werden in einem breiten Frequenzbereich ausführlich mit Messungen verglichen. Weil sie annähernd Einzelbauteil-Qualität aufweisen, kann eine Modellierungs-Empfehlung gegeben werden. Bei ähnlichen Baugruppen sind die zu erwartende Ergebnisgüte und der Stellenwert von Schraubenverbindungen nun a priori abschätzbar. Das Nachgiebigkeitsverhalten von Wälzlagern wird durch linearisierte Steifigkeitsmatrizen beschrieben. Die FE Modelle zweier Baugruppen werden bei relevanten Eigenfrequenzen mit Messungen an Getrieben mit stillstehenden Wellen verifiziert. Unsicherheiten bei der Wälzlagermodellierung und wichtige Einflüsse sind damit abschätzbar. Insgesamt wird mit den Untersuchungen zur Körperschallsimulation eine Entscheidungshilfe bei der Bauteilverbindungs-Modellierung gegeben.An drei Getriebegehäusen mit unterschiedlich komplexen Abstrahlflächen werden auf Basis von Körper und Luftschallmessungen sowie mittels hochwertiger FE Modelle umfangreiche Untersuchungen der Luftschallsimulation mit der DBEM, der IBEM, der Fast-Multipole BEM und der FEM in einem breiten Frequenzbereich durchgeführt. Durch messtechnisch optimierte Eingangsdaten werden die Abweichungen der Luftschallsimulation von der Messung separiert. Es zeigt sich, dass Schallkennfelder mit verschiedenen Verfahren sehr genau vorausberechnet werden können. Auch andere Aspekte zur Wahl des Simulationsverfahrens werden umfangreich diskutiert, beispielsweise die Rechenzeiten. Die Genauigkeit der Luftschallsimulation lässt sich abhängig von der Komplexität der abstrahlenden Oberflächen darstellen. Die Ergebnisse eines verrippten Getriebegehäuses werden für Akustikmodelle mit und ohne Rippen ausgewertet, so dass der Einfluss der Vernachlässigung dieser Geometriedetails erkennbar wird. Ferner werden verschiedene Möglichkeiten zur Verhinderung fiktiver Resonanzen bei der BEM bewertet. Insgesamt erweitert die vorliegende Arbeit die Möglichkeiten der Akustiksimulation in mehreren Bereichen.



Brčina, Robert;
Zielorientierte Erkennung und Behebung von Qualitätsdefiziten in Software-Systemen am Beispiel der Weiterentwicklungsfähigkeit. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XVI, 207 S. Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011
Enth. außerdem: Thesen

Für unternehmenskritische Software-Systeme, die langlebig und erweiterbar sein sollen, ist das Qualitätsziel Weiterentwicklungsfähigkeit essentiell. Kontinuierliche Änderungen und Erweiterungen sind unabdingbar, um solche Software-Systeme an neue oder veränderte Anforderungen anzupassen. Diese Maßnahmen verursachen aber auch oft Qualitätsdefizite, die zu einem Anstieg der Komplexität oder einem Verfall der Architektur führen können. Gerade Qualitätsdefizite in der Spezifikation oder Architektur können Software-Systeme stark beeinträchtigen. Um dem entgegenzuwirken, wird in dieser Arbeit eine Methode entwickelt, welche die Einhaltung von Qualitätszielen bewerten kann. Dadurch wird sowohl das Erkennen als auch das Beheben von Qualitätsdefiziten in der Software-Entwicklung ermöglicht. Qualitätsdefizite werden anhand einer am Qualitätsziel orientierten und regelbasierten Analyse erkannt und durch zugeordnete Reengineering-Aktivitäten behoben. Als Beispiel für ein Qualitätsziel wird die Weiterentwicklungsfähigkeit von Software-Systemen betrachtet. Es wird gezeigt, wie dieses Qualitätsziel anhand von strukturellen Abhängigkeiten in Software-Systemen bewertet und durch gezielte Reengineering-Aktivitäten verbessert werden kann. Um die Methode zu validieren, wurde eine industrielle Fallstudie durchgeführt. Durch den Einsatz der Methode konnten eine Vielzahl von Qualitätsdefiziten erkannt und behoben werden. Die Weiterentwicklungsfähigkeit des untersuchten Software-Systems wurde durch die vorgeschlagenen Reengineering-Aktivitäten entscheidend verbessert.