Entwicklung eines Laserstrahlpolierverfahrens für Quarzglasoberflächen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 200 S.. - (Werkstofftechnik aktuell ; 8) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
ISBN 978-3-86360-041-9
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20857
Ziel der Laserstrahlpolitur ist die schnelle, gleichmäßige, formerhaltende Glättung des Rauheitsprofils einer Quarzglasoberfläche. Der Laser wirkt dabei geometrieunabhängig, in der Art eines schnellen Subaperturwerkzeuges. Verschieden spanend bearbeitet Proben werden mittels Laserstrahlung poliert, wobei die Prozesseinflussgrößen, die Wechselwirkungen zwischen Laserstrahlung und Quarzglas sowie die Auswertung der Ergebnisse hinsichtlich Oberflächenqualität und Beeinflussung von Spannungen bzw. mechanischen Eigenschaften, die Untersuchungen und die Entwicklung eines industriell einsetzbaren Laserstrahlpolierverfahrens unterstützen. Experimentplanung, -durchführung und -auswertung erfolgen unter Anwendung statistischer Methoden. Die Temperatur wird während der Politur mit Pyrometer und Wärmebildkamera überwacht. Die Einsatzgebiete des Verfahrens liegen u.a. beim Polieren von 2D- und 2D Bauteilen, Werkzeugformeinsätzen (Kunststoffverarbeitung) und in Teilbereichen optischer Komponenten.
Transmission strategies for broadband wireless systems with MMSE turbo equalization. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XIII, 228 S. : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
ISBN 978-3-86360-040-2
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20875
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Analyse von effizienten Übertragungskonzepten für drahtlose, breitbandige Einträger-Kommunikationssysteme mit iterativer (Turbo-) Entzerrung und Kanaldekodierung. Dies beinhaltet einerseits die Entwicklung von empfängerseitigen Frequenzbereichsentzerrern mit geringer Komplexität basierend auf dem Prinzip der Soft Interference Cancellation Minimum-MeanSquared-Error (SC-MMSE) Filterung und andererseits den Entwurf von senderseitigen Algorithmen, die durch Ausnutzung von Kanalzustandsinformationen die Bandbreiten- und Leistungseffizienz in Ein-und Mehrnutzersystemen mit Mehrfachantennen (sog. Multiple-InputMultiple-Output (MIMO) verbessern. Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein allgemeiner Ansatz für Verfahren zur Turbo-Entzerrung nach dem Prinzip der linearen MMSE-Schätzung, der nichtlinearen MMSE-Schätzung sowie der kombinierten MMSE- und Maximum-a-Posteriori (MAP)-Schätzung vorgestellt. In diesem Zusammenhang werden zwei neue Empfängerkonzepte, die eine Steigerung der Leistungsfähigkeit und Verbesserung der Konvergenz in Bezug auf existierende SC-MMSE Turbo-Entzerrer in verschiedenen Kanalumgebungenerzielen, eingeführt. Der erste Empfänger - PDA SC-MMSE - stellt eine Kombination aus dem Probabilistic-Data-Association (PDA) Ansatz und dem bekannten SC-MMSE Entzerrer dar. Im Gegensatz zum SC-MMSE nutzt der PDASC-MMSE eine interne Entscheidungsrückführung, so dass zur Unterdrückung von Interferenzen neben den a priori Informationen der Kanaldekodierungauch weiche Entscheidungen der vorherigen Detektionsschritteberücksichtigt werden. Durch die zusätzlich interne Entscheidungsrückführung erzielt der PDA SC-MMSE einen wesentlichen Gewinn an Performance in räumlich unkorrelierten MIMO-Kanälen gegenüber dem SC-MMSE, ohne dabei die Komplexität des Entzerrers wesentlich zu erhöhen. Der zweite Empfänger - hybrid SC-MMSE - bildet eine Verknüpfung von gruppenbasierter SC-MMSE Frequenzbereichsfilterung und MAP-Detektion.Dieser Empfänger besitzt eine skalierbare Berechnungskomplexität und weist eine hohe Robustheit gegenüber räumlichen Korrelationen in MIMO-Kanälen auf. Die numerischen Ergebnisse von Simulationen basierend auf Messungen mit einem Channel-Sounder in Mehrnutzerkanälen mit starken räumlichen Korrelationen zeigen eindrucksvoll die Überlegenheit des hybriden SC-MMSE-Ansatzes gegenüber dem konventionellen SC-MMSE-basiertem Empfänger. Im zweiten Teil wird der Einfluss von System- und Kanalmodellparametern auf die Konvergenzeigenschaften der vorgestellten iterativen Empfänger mit Hilfe sogenannter Korrelationsdiagramme untersucht. Durch semi-analytischeBerechnungen der Entzerrer- und Kanaldecoder-Korrelationsfunktionen wird eine einfache Berechnungsvorschrift zur Vorhersage der Bitfehlerwahrscheinlichkeit von SC-MMSE und PDA SC-MMSE Turbo Entzerrern für MIMO-Fadingkanäle entwickelt. Des Weiteren werden zwei Fehlerschranken für die Ausfallwahrscheinlichkeit der Empfänger vorgestellt. Die semianalytische Methode und die abgeleiteten Fehlerschranken ermöglichen eine aufwandsgeringe Abschätzung sowie Optimierung der Leistungsfähigkeitdes iterativen Systems.Im dritten und abschließenden Teil werden Strategien zur Raten- undLeistungszuweisung in Kommunikationssystemen mit konventionellen iterativen SC-MMSE Empfängern untersucht. Zunächst wird das Problem der Maximierung der instantanen Summendatenrate unter der Berücksichtigung der Konvergenz des iterativen Empfängers für einen Zweinutzerkanal mit festerLeistungsallokation betrachtet. Mit Hilfe des Flächentheorems von Extrinsic-Information-Transfer (EXIT)-Funktionen wird eine obere Schranke für die erreichbare Ratenregion hergeleitet. Auf Grundlage dieser Schranke wird ein einfacher Algorithmus entwickelt, der für jeden Nutzer aus einer Menge von vorgegebenen Kanalcodes mit verschiedenen Codierraten denjenigen auswählt, der den instantanen Datendurchsatz des Mehrnutzersystems verbessert. Neben der instantanen Ratenzuweisung wird auch ein ausfallbasierter Ansatz zur Ratenzuweisung entwickelt. Hierbei erfolgt die Auswahl der Kanalcodes für die Nutzer unter Berücksichtigung der Einhaltung einer bestimmten Ausfallwahrscheinlichkeit (outage probability) desiterativen Empfängers. Des Weiteren wird ein neues Entwurfskriterium für irreguläre Faltungscodes hergeleitet, das die Ausfallwahrscheinlichkeit von Turbo SC-MMSE Systemen verringert und somit die Zuverlässigkeit der Datenübertragung erhöht. Eine Reihe von Simulationsergebnissen von Kapazitäts- und Durchsatzberechnungen werden vorgestellt, die die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Algorithmen und Optimierungsverfahren in Mehrnutzerkanälen belegen. Abschließend werden außerdem verschiedene Maßnahmen zur Minimierung der Sendeleistung in Einnutzersystemen mit senderseitiger Singular-Value-Decomposition (SVD)-basierter Vorcodierunguntersucht. Es wird gezeigt, dass eine Methode, welche die Leistungspegeldes Senders hinsichtlich der Bitfehlerrate des iterativen Empfängersoptimiert, den konventionellen Verfahren zur Leistungszuweisung überlegen ist.
Nutzerorientierte Gestaltung haptischer Signale in der Lenkung : zum Einsatz direktionaler Lenkradvibrationen in Fahrerassistenzsystemen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - X, 256 S.. - (Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; 5) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
ISBN 978-3-86360-042-6
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20885
Die vorliegende Arbeit widmet sich dem Einsatz von Lenkradvibrationen zur Informationsübermittlung an der Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Fahrer unter Berücksichtigung physiologischer und psychologischer Aspekte. Als besondere Eigenschaft wird die Möglichkeit zur Erzeugung örtlich aufgelöster Vibrationen erkannt. Damit ist es möglich, über einseitige Lenkradvibrationen Richtungsinformationen an Fahrer zu kommunizieren. In drei Hauptstudien werden mit insgesamt 150 Probanden verschiedene Aspekte der Fahrerreaktion auf einseitige Lenkradvibrationen untersucht. Zunächst wird in einem grundlegenden Laborexperiment die intuitive Reaktion auf einseitige Lenkradvibrationen ermittelt. Im Anschluss wird die subjektive Präferenz der einseitigen Lenkradvibration in der Anwendung als Spurverlassenswarnsignal nachgewiesen. Zuletzt wird der Versuch unternommen, die einseitige Lenkradvibration zur Initiierung einer Ausweichreaktion in einer drohenden Frontalkollisionssituation einzusetzen.
Untersuchungen zur ergonomiegerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XII, 153 S.. - (Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; 4) : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2012
ISBN 978-3-86360-037-2
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20865
Die Rückgewinnung von kinetischer Fahrzeugenergie beim Bremsvorgang ist eine wichtige Maßnahme zur Effizienzerhöhung von Kraftfahrzeugen mit Elektromotor. Heute sind noch keine Kraftfahrzeuge im Serieneinsatz bekannt, die ausschließlich per rekuperativem Bremsmoment gebremst werden und damit vollständig auf eine Reibbremse verzichten können. Je nach maximal verfügbarem rekuperativen Bremsmoment und Bremssituation muss ein zusätzlicher Anteil an Reibbremsmoment erzeugt werden, um das Zielbremsmoment zu erreichen. Solche Bremsanlagen stellen besondere Anforderungen an die Ausgestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen. Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur ergonomiegerechten Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstellen von aktuellen Pkw-Bremsanlagen. Dazu zählen insbesondere rekuperative Bremsanlagen und entkoppelte Bremsanlagen. Es sollen grundlegende Methodiken erarbeitet werden, mit denen neben den technischen Aspekten der Thematik auch physiologische und psychologische Faktoren berücksichtigt werden. Zunächst werden Möglichkeiten zur Erfassung der Abläufe bei der Bremsbetätigung aus humanphysiologischer Sicht beschrieben. Untersucht werden Einflüsse des Cockpitdesigns, des Bremsmanövers, des Probanden und der Pedalcharakteristik auf die Betätigungsabläufe. Die Besonderheiten unterschiedlicher entkoppelter Bremsanlagen werden unter Nutzung einer speziell für solche Anwendungen entwickelten Pedalbetätigungsautomatik herausgearbeitet. Insbesondere die potenziell für den Fahrer störenden Effekte, die bei der Bremsenergierückgewinnung (z. B. Störungen im Verzögerungsverlauf) und bei der Pedalcharakteristiksimulation (ungeeignete und/oder synthetische Pedal- und Bremscharakteristiken) auftreten können, stehen dabei im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden gezielte Probandenuntersuchungen zu Fühlbarkeits- und Akzeptanzschwellen des Fahrers bei der Bremsbetätigung. Es werden Grundsatzuntersuchungen vorgestellt, die Hinweis darauf geben, welche der Besonderheiten von entkoppelten Bremsanlagen für den Fahrer spürbar und welche sogar störend sein können. Abschließend werden Empfehlungen für die Auslegung von Bremsanlagen mit Schwerpunkt auf den Pedalcharakteristiksimulatoren und Bremsmomenterzeugungssystemen von entkoppelten Bremsanlagen abgeleitet.
Herstellung funktioneller Dünnschichtelemente auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern mittels hochauflösender lithografischer Strukturierungsverfahren. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 160 S. Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Technologien für lithografische Prozesse zur Herstellung von hochfrequenten diffraktiven Dünnschichtbauelementen direkt auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern. Dazu müssen für die Prozessdurchführung auf Wafern optimierte lithografische Verfahren geeignet modifiziert werden. Dies betrifft sowohl die Herstellung der Schichten als auch die einzustellenden Prozessparameter sowie die Prozessführung. In Abhängigkeit von den eingesetzten Materialien und der Strukturdimensionierung können unterschiedliche Funktionalitäten der strukturierten Schichten erzeugt werden. Für die Belichtung kommen zwei Systeme zum Einsatz. Zur Herstellung von Strukturen mit Perioden größer 3 mym findet die direkt schreibende Laserbelichtung bei einer Wellenlänge von 442 nm Anwendung. Zur Erzeugung hochfrequenter Gitter mit Perioden kleiner 1 mym wird die DUV-Interferenzlithografie unter Nutzung eines bei einer Wellenlänge von 248 nm emittierenden Excimerlasers eingesetzt. Bei dieser Wellenlänge wird die interferenzoptische Strukturierbarkeit eines ursprünglich für die Elektronenstrahllithografie spezifizierten Resists untersucht, der aufgrund seiner Eigenschaften wie geringe Feuchteempfindlichkeit, hohe Langzeitstabilität, gute Haftung und vereinfachte Prozessführung bei der Entwicklung für die Herstellung von Strukturen auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern besonders gut geeignet ist. Es werden die für die Realisierung hochfrequenter Gitterstrukturen geeigneten Belichtungs- und sonstigen Prozessierungsparameter für die Prozessführung auf Substratschichten aus unterschiedlichen Materialien ermittelt. Die Strukturierung metallischer Schichten auf den Stirnflächen von Lichtleitfasern führt zu faserbasierten Lithografiemasken, mit deren Hilfe mittels Faser-zu-Faser-Belichtung eine effiziente und reproduzierbare Fotolithografie auf Faserstirnflächen ermöglicht wird. Durch die direkte Oberflächenstrukturierung von Hochfrequenzgittern in auf die Stirnflächen von Quarzglaslichtleitfasern aufgebrachten hochbrechenden Schichten aus As35S65 mittels Excimerlaser-Interferenzlithografie entstehen effiziente fasergekoppelte Gitter mit hohem Brechungsindexkontrast. Es werden auf solchen Gitterstrukturen basierende Wellenlängen- und Polarisationsfilter entworfen, geeignete Belichtungsbedingungen ermittelt und die Eigenschaften von realisierten Strukturen mit Simulationsergebnissen verglichen.
Prüfgeneratoren zur Simulation von Blitzimpulsströmen im Labor und ihre Wechselwirkung mit den Prüfobjekten. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau. - XIX, 294 S. : Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Habil.-Schr., 2012
ISBN 978-3-86360-032-7
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20709
Die vorliegende Arbeit behandelt die mathematische Beschreibung und Analyse von elektrischen Schaltungen zur Erzeugung von impulsförmigen Strömen. Der Schwerpunkt liegt auf der reproduzierbaren Nachbildung von Blitzstromkomponenten, wie diese für die Untersuchung von Blitzwirkungen und von Überspannungs-Schutzeinrichtungen benötigt werden. Als Blitzstromkomponenten werden die Erst- und Folgeblitzstoßströme und der Blitzlangzeitstrom betrachtet, für die in Standards repräsentative Stromformen eingeführt wurden. Die Grundformen von Stoßstromkreisen mit Kondensatoren als primärem Energiespeicherelement werden analytisch beschrieben. Aperiodische Impulsströme (10/350 my, 1/200 mys) oder schwingende Stoßströme (8/20 mys) können mit gedämpften CLR-Reihenkreisen erzeugt werden. Zur Dimensionierung der Generatoren werden die Schaltungselemente aus Bestimmungsgleichungen berechnet. Veränderungen zu vorgegebenen Stromformen treten bei Variationen der Schaltungselemente oder angeschlossener Prüfobjekte auf. Abweichungen von Dimensionierungswerten dürfen Grenzen nicht überschreiten, damit die Impulsstromkenngrößen Scheitelwert, Stirn- und Rückenhalbwertszeit, Ladung und Spezifische Energie die Toleranzen einhalten. Ein umfangreicher Vergleich von CLR-Reihenkreis und Crowbar-Stoßkreis zeigt in Abhängigkeit vom Charakter der Belastung (Impedanz, Lichtbogen, Varistor) die unterschiedlichen Rückwirkungen auf den Stromverlauf. Die Erzeugung von Langzeitströmen wird am Beispiel von Kettenleitern und von stark bedämpften CLR-Kreisen betrachtet. Speziell ausgelegte Generatorschaltungen sind geeignet, weitere Stromformen, wie unipolare Stoßströme der Form 8/20 mys oder Sinushalbwellenströme, zu liefern. Untersucht wird, wie ein Generator als Kombinationsstoßkreis mit geringem Umgestaltungsaufwand aufgebaut werden kann, um die zwei häufig benötigten, aber deutlich unterschiedlichen Stromformen 10/350 mys und 8/20 mys zu erzeugen.
Eine Nanopositioniervorrichtung mit integrierten piezoresistiven Sensoren für Hochgeschwindigkeits-Rastersondenmikroskopie-Anwendungen. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - XII, 117 S. Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2011
Enth. außerdem: Thesen
Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Entwicklung einer quasi-monolithischen Nanopositioniervorrichtung für die Anwendung in Hochgeschwindigkeits-Rastersondenmikroskopie-Systemen. Das Konzept der in dieser Arbeit entwickelten neuen Nanopositioniervorrichtung stellt die quasi-monolithische Integration der kinematischen Konstruktion aus monokristallinem Silizium, der piezoelektrischen Aktoren und der piezoresistiven Sensoren dar. Eine monolithische Integration der Piezowiderstände in die Verformungselemente der kinematischen Konstruktion aus Silizium ermöglicht eine Kompensation von möglichen Nichtlinearitäten. Die entwickelte Positioniervorrichtung wurde als Prototyp implementiert und die Funktionsfähigkeit experimentell bestätigt. In einem Rasterkraftmikroskopiesystem wurden Kalibrierung und Probemessungen erfolgreich durchgeführt.
(Werkstoffe für die Energietechnik) : Ilmenau University of Technology, 4 - 7 September 2012 ; [proceedings of the workshop "Materials for Energy and Power Engineering" held in September 2012 during the IWK 2012 in Ilmenau]
Materials for energy and power engineering. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 106 S.. - (Werkstofftechnik aktuell ; 7) ISBN 978-3-86360-035-8
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20825
This booklet represents the proceedings of the workshop "Materials for Energy and Power Engineering" held in September 2012 during the IWK 2012 in Ilmenau. Here, the latest developments related to materials in energy and power engineering are reported. This comprises the latest research results and developments from university and industry. The topics are covering advanced materials for energy transport, advanced materials for energy distribution and delivery, advanced materials for energy storage, advanced materials for energy conversion, and advanced materials for energy control and management. Thus, it gives a current overview of the field of materials for energy and power engineering.
12. Ilmenauer TK-Manager-Workshop : Technische Universität Ilmenau, 7. September 2012 : Tagungsband. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2012. - 134 Seiten ISBN 978-3-86360-036-5
Literaturangaben
Im Februar 1995 veranstaltete das Fachgebiet Kommunikationsnetze erstmalig einen Workshop zu "Branchentypischen Anwendungen in der Informations- und Telekommunikationstechnik". Er diente der Diskussion des Weiterbildungsbedarfs mit Partnern aus der Praxis in Vorbereitung des berufsbegleitenden Weiterbildungsstudienganges "Telekommunikations-Manager". Dieser, kurz TK-Manager genannte Studiengang wird seit 1996 erfolgreich durchgeführt, hat bereits etwa 100 Absolventen in einen neuen Arbeitsabschnitt entlassen. Seit 1998 findet regelmäßig der "Ilmenauer TK-Manager Workshop" statt, an welchem Absolventen des Studienganges mit interessierten Partnern aus anderen Bildungseinrichtungen und der Wirtschaft ihre Erfahrungen austauschen und aktuelle Entwicklungen aus dem Informations- und Kommunikationssektor diskutieren. Das Spektrum der Vorträge umfasst daher Themen aus der Informations- und Kommunikationstechnik über Protokoll- und Dienstaspekte in speziellen Anwendungsbereichen (wie beispielsweise Green Computing, Automotive, Cloud Computing) bis hin zu ökonomischen, personellen oder rechtlichen Fragstellungen mit Bezug zur Telekommunikation. In diesem Jahr führen wir nunmehr den Workshop zum zwölften Mal durch, das dritte Mal innerhalb des Internationalen Wissenschaftlichen Kolloquiums (IWK). Die Beiträge des Workshops und darüber hinaus aktuelle Forschungsthemen des Fachgebiets Kommunikationsnetze, das für den TK-Manager federführend ist, sind in diesem Tagungsband zusammengefasst.
Freileitungen oder Erdkabelleitungen? : eine Metastudie über die Kriterien und Ergebnisse von Untersuchungen zum Netzausbau. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2012. - 150 S.. - (Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; Bd. 2) ISBN 978-3-86360-029-7
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20515
In der Vorbereitungs- und Bewilligungsphase von Netzausbaumaßnahmen im Übertragungsnetz werden verschiedene Technologieoptionen auf sehr unterschiedlichen inhaltlichen Ebenen diskutiert. Im Fokus der Diskussion steht dabei der Vergleich zwischen Freileitungen und Erdkabelleitungen. In diesem Zusammenhang sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Untersuchungen und Publikationen angefertigt worden, die sich in allgemeiner Weise und auch bezüglich konkreter Ausbauvorhaben der Problematik des Technologievergleichs annehmen. Durch eine Analyse dieser Primäruntersuchungen und Projekte wird in der vorliegenden Metastudie der vorhandene Erkenntnisstand zum Thema Freileitungen und Erdkabelleitungen aufgearbeitet und zusammenfassend dargestellt. Untersucht wurden dazu Studien zum Netzausbau im Höchstspannungs-Übertragungsnetz (220kV und 380kV), die im Zeitraum 2000 bis Anfang 2011 im europäischen Raum durchgeführt und publiziert wurden. Dazu wurde ein Kriterienkatalog verwendet, der sowohl technische, ökonomische, ökologische, gesundheitliche als auch soziale Faktoren mit einbezieht. In der Publikation werden die Befunde zu den einzelnen Kriterien zusammenfassend dargestellt und für Freileitungen und Erdkabelleitungen gegenübergestellt.