產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)系

弗蘭克 - 約瑟夫.赫塞爾

高級工程師

電話：+49 241 80 2***

電子郵件：F.Hesseler**[ta]**.rwth-aachen.de

我們認為自己是理論與自動控制領域應用多方面的調(diào)解者。

我們的重點是應用于以下領域

機械工業(yè)

汽車工業(yè)

過程工程

能源技術

醫(yī)學工程

我們提供廣泛的可能性來協(xié)作。頻譜由以下范圍組成：短期咨詢

不同種類的應用研究

長期研發(fā)計劃。

我們的專長

使用MATLAB開發(fā)控制和自動化解決方案

使用Dymola,Comsol,面向?qū)ο蠼�模的動態(tài)系統(tǒng)建模與仿真

快速控制原型 - RCP

開發(fā)原型

伽利略GNSS應用的開發(fā)和測試

汽車集團聯(lián)系

托比亞斯 嘎

汽車集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

T.Quack**[ta]**.rwth-aachen.de

汽車集團處理與道路交通相關的輪廓問題。在這種情況下,考慮到個別車輛部件的控制和不同道路使用者的相互作用。

網(wǎng)絡移動性

談論可持續(xù)發(fā)展問題時,存在四個主要挑戰(zhàn)：道路交通安全

交通效率

能源效率

城市生活品質(zhì)。

道路使用者和基礎設施的互聯(lián)是所有這些挑戰(zhàn)的核心要素。對于未來的移動應用,高效的信息和通信技術至關重要。

圖片網(wǎng)絡移動性 IRT

自動控制研究所的主要研究重點是車輛,行人基礎設施和其他道路使用者和物體之間新的通信技術的應用。重點在于合作本地化和環(huán)境感知以及合作駕駛員輔助系統(tǒng)。

車輛動力學控制

先進的駕駛員輔助系統(tǒng)支持駕駛員駕駛他的任務,并可以進行部分自主駕駛操作。這些系統(tǒng)可以顯著提高道路安全。此外,它們可以增加行駛舒適度并降低燃料消耗。高級駕駛員輔助系統(tǒng)的范圍從諸如碰撞警告的信息系統(tǒng)到具有諸如碰撞避免系統(tǒng)或自適應巡航控制系統(tǒng)的主動干預的系統(tǒng)。

自動控制研究所的重點是基于模型的車輛側(cè)向和縱向動力學控制以及傳感器融合算法對相關信息的處理。使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（如伽利略）的系統(tǒng)方法特別感興趣。

視頻車輛動態(tài)控制 - 車輛自主逃避

先進的駕駛員輔助系統(tǒng)支持駕駛員駕駛他的任務,并可以進行部分自主駕駛操作。這些系統(tǒng)可以顯著提高道路安全。此外,它們可以增加行駛舒適度并降低燃料消耗。高級駕駛員輔助系統(tǒng)的范圍從諸如碰撞警告的信息系統(tǒng)到具有諸如碰撞避免系統(tǒng)或自適應巡航控制系統(tǒng)的主動干預的系統(tǒng)。

自動控制研究所的重點是基于模型的車輛側(cè)向和縱向動力學控制以及傳感器融合算法對相關信息的處理。使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（如伽利略）的系統(tǒng)方法特別感興趣。

自主,高度自動駕駛

越野車 IRT

多數(shù)道路交通事故的原因是人為錯誤。因此,如果駕駛員在任務中得到支持,或者甚至完全擺脫了這種情況,路面安全性就會顯著增加。駕駛員可以在駕駛過程中集中精力處理其他任務。

自動控制研究所研究自主駕駛和高度自動駕駛。自動化水平從個別駕駛員輔助系統(tǒng)到達車輛縱向和側(cè)向動力學的完全組合控制。研究重點在于通過傳感器融合,車輛動力學控制,不同自主車輛的協(xié)作和機動規(guī)劃的自我車輛和潛在障礙物的本地化和定位。

混合動力汽車的能源管理策略

自動控制研究所開展了混合動力和插電式混合動力電動汽車燃料節(jié)能與電力可持續(xù)優(yōu)化能源管理戰(zhàn)略研究。除了為先前給定的駕駛循環(huán)設計的控制算法之外,研究的重點在于開發(fā)針對現(xiàn)實世界駕駛循環(huán)的控制策略,同時對于迎面而來的駕駛行為的不確定性也是穩(wěn)健的或個人駕駛行為。強大的隨機模型預測控制特別關注混合動力系的前述行為。此外,研究還輔以駕駛員模型的開發(fā),輪廓預測單元,用于估計未來駕駛員對交通基礎設施和流量的需求。最后,開發(fā)了用于估計電池充電狀態(tài)的最優(yōu)估計器�？刂聘拍钤诓⑿谢旌蟿恿﹄妱悠�車的環(huán)路模擬器中的硬件的范圍內(nèi)進行評估。

燃燒組聯(lián)系

洛倫茨.皮塔

燃燒集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

L.Pyta**[ta]**.rwth-aachen.de

能源集團聯(lián)系

托馬斯.康拉德

能源集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

T.Konrad**[ta]**.rwth-aachen.de

歐洲能源系統(tǒng)中可再生能源的增加引發(fā)了許多新的技術和經(jīng)濟挑戰(zhàn)。許多這些挑戰(zhàn),例如依賴電力供應和能源成本與自動化和控制主題密切相關。研究團隊Energy在現(xiàn)場發(fā)電和能源存儲領域開發(fā)控制相關問題的解決方案。這包括自動控制可再生能源和創(chuàng)新的化石燃料發(fā)電廠,以及優(yōu)化和控制能源存儲系統(tǒng)及其在能源系統(tǒng)中的運行。

重點：風能

我們研究小組的一個重點是風能。因此,單一風力渦輪機和風力發(fā)電場的自動控制得到了解決,并且開發(fā)和實施了允許風力發(fā)電機全尺寸系統(tǒng)測試臺的多物理硬件在環(huán)系統(tǒng)。

風能是一個跨學科的話題,只有與各領域合作伙伴密切合作才能得到充分的解決。因此,自動控制研究所是風力發(fā)電中心的七個創(chuàng)始機構(gòu)之一,簡稱CWD。在這個中心,我們合作研究風能領域的研究課題。

風力發(fā)電機 RWTH

一般來說,風力發(fā)電機組的控制主要有兩個：生產(chǎn)電力的最大化和

最小化機械和電氣應力。

控制理論的角度來看,系統(tǒng)“風力發(fā)電機”可以具有以下特點：風力渦輪機是非線性

多輸入多輸出系統(tǒng)。輸入是轉(zhuǎn)子葉片的發(fā)電機扭矩和俯仰角,而輸出取決于手頭的控制問題。從精力充沛的角度來看,最重要的輸出是發(fā)電機電流和功率。在更為詳細的層面上,機械負載和應力是由于對可靠性的高要求而引起越來越多關注的輸出。

該系統(tǒng)主要受干擾不大的影響,例如改變風速。因此,控制任務可以解釋為干擾抑制控制。因此,入射風的低功率,高頻部分對功率輸出和機械應力的影響將被拒絕。同時,低頻量提供了要收獲的能量。

開發(fā)風力發(fā)電機的新控制理念,并與工業(yè)和學術合作伙伴密切合作,準確地進行真實應用的測試。為了實現(xiàn)這一目標,以下方法是主要關注的：開發(fā)自適應模型預測控制器,以減少轉(zhuǎn)子葉片,塔架和傳動系統(tǒng)的負載。

風力預報在反饋和前饋控制中的應用。

觀測器設計和驗證風特性和渦輪狀態(tài)的估計。

開發(fā)低階實時白箱渦輪機型號。

使用良好的高保真仿真工具（如FAST,Bladed,Simpack或alaska）的Co-Simulations驗證創(chuàng)新的控制概念在工業(yè)控制器硬件上實現(xiàn)和實現(xiàn)。

機艙試驗臺 CWD RWTH

4MW多MW風力發(fā)電機的硬件在環(huán)系統(tǒng)測試臺

重點領域的另一個主題是Wind Energy是多物理硬件在環(huán)系統(tǒng)及其在全尺寸機艙測試臺中的應用,用于測試多MW風力發(fā)電機。CWC亞琛試驗臺如圖所示。

為了控制工程的目的,這種硬件在環(huán)系統(tǒng)提供以下任務：補償由試驗臺不可避免地引起的動力,以提高載荷應用的準確性。

保證硬件在環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時存在通信相關的延時。

仿真失去的元件,如轉(zhuǎn)子慣性,以便在測試臺上重現(xiàn)真實風力發(fā)電機的系統(tǒng)動力學。

焦點：儲能運行

未來的電力供應波動將越來越多地被并網(wǎng)存儲系統(tǒng)所補償。其技術和經(jīng)濟成功的關鍵因素是考慮技術和經(jīng)濟方面（如價格變動性）的智能控制策略。研究組能源開發(fā)存儲系統(tǒng)最佳操作的控制策略。

StorageSystem IRT

能源儲存在各種環(huán)境中運行：工業(yè)過程中,可再生能源發(fā)電廠或關鍵電網(wǎng)點。在任何情況下,儲能操作必須應付以下兩個任務：技術任務：補償能源缺口

經(jīng)濟任務：盡量減少運營成本

再次,這些系統(tǒng)可以從控制的角度來表征如下：存儲的能源常常與電力,熱量和流動性相關聯(lián)的不同耗能部門。因此,系統(tǒng)是多輸出系統(tǒng)。

根據(jù)存儲技術,系統(tǒng)是非線性或分布式的。電解儲存系統(tǒng)例如是高度非線性的,而熱存儲系統(tǒng)最好被描述為基于偏微分方程的分布式系統(tǒng)。

該系統(tǒng)主要受隨機數(shù)量的影響,如未來價格數(shù)據(jù),饋電功率,消耗功率�？刂撇呗孕枰�處理這些屬性。

考慮系統(tǒng)的純技術是不夠的; 它需要伴隨著經(jīng)濟方面。

SpecCosts IRT

與存儲技術和大型能源系統(tǒng)領域的專家密切合作,研究小組能源公司設計滿足上述要求的控制算法。這些調(diào)查是基于能源研究的結(jié)果,如德國聯(lián)邦政府的“Energiekonzept 2050”。我們的研究重點是

設計連接經(jīng)濟技術方面的控制理念。由于時間常數(shù)差異很大,通常使用多級控制概念。

開發(fā)存儲和能源系統(tǒng)的白盒模型,系統(tǒng)化的訂單減少等用于實時應用。

實現(xiàn)自適應模型預測控制,利用混合整數(shù)和非線性優(yōu)化方案實現(xiàn)最佳存儲操作。

利用時間和精度有限的價格和功率預測來調(diào)查這些控制方案是否能夠運行大規(guī)模能源系統(tǒng)研究提出的能源儲存。

我們一直在尋找有興趣的學生,他們希望在他們的項目,學士學位或碩士論文的上述領域工作,或正在尋找學生工作。非常歡迎您向我們發(fā)送您的申請。

伽利略集團聯(lián)系

勒內(nèi).茨韋蓋爾

伽利略集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

R.Zweigel**[ta]**.rwth-aachen.de

自主系統(tǒng)是全球流動性未來的一個關鍵問題。隨著最新的輔助系統(tǒng),傳感器技術和環(huán)境識別的創(chuàng)新以及日常生活中持續(xù)的數(shù)字網(wǎng)絡,自主演化系統(tǒng)的愿景似乎是可行的。

勒內(nèi).茨韋蓋爾

伽利略集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

這些發(fā)展的很大一部分導致了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（縮寫為GNSS）的日益增加,伴隨著援助系統(tǒng)和主動安全系統(tǒng)迅速傳播到日常工作中。在完全自主行動的系統(tǒng)上,確定了不同級別的自動化：輔助,部分自動化,高度自動化,全自動化和無人駕駛。

這些水平在人力控制干預和控制功能以及系統(tǒng)自動干預和安全功能的數(shù)量上有所不同。隨著自動化水平的提高,人際交往減少,系統(tǒng)干預增加。所有級別都有高精度定位數(shù)據(jù)的共同要求。系統(tǒng)執(zhí)行的安全功能越多,處理后的數(shù)據(jù)的可用性和完整性信息的重要性越高。

伽利略集團正在開發(fā)利用衛(wèi)星導航自主駕駛系統(tǒng)的基礎。除了GPS,歐洲導航系統(tǒng)伽利略也被明確使用�？傮w重點在于通過傳感器融合和外部數(shù)據(jù)的集成來提高定位精度,這需要可靠且高可用性的數(shù)據(jù)源。自主駕駛方式的另一個方面是車輛彼此之間的聯(lián)網(wǎng)以及相互交流信息。只有通過所有道路使用者的網(wǎng)絡,長遠來看才能實現(xiàn)自主,安全的交通。此外,數(shù)據(jù)的評估和完整性在這些應用在安全關鍵領域（例如在具有混合流量的開放環(huán)境中）起著關鍵作用。所以,伽利略組的方法：基于GNSS的本地化和導航

聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)

傳感器融合

測試和開發(fā)環(huán)境由聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部支持 BMWI

到2020年,歐洲衛(wèi)星系統(tǒng)伽利略將不會完全可用。然而,伽利略系統(tǒng)的優(yōu)勢今天可以使用,相關應用可以開發(fā)和驗證。因此,亞琛亞特蘭大學可以訪問兩個所謂的伽利略測試和開發(fā)環(huán)境,也稱為GATE,這些環(huán)境允許今天已經(jīng)同時使用GPS和伽利略信號。在這些開發(fā)環(huán)境中,使用偽衛(wèi)星站模擬伽利略信號：automotiveGate ATC有限公司

automotiveGATE 用于汽車應用位于阿爾登霍芬,是阿爾登霍芬測試中心,ATC的一部分。

railGate tim-online NRW

railGATE 鐵路應用位于西門子測試和驗證中心,PCW,Wegberg-Wildenrath地區(qū)。

多玩家和Buggies

布吉和直升機 IRT

伽利略集團使用一系列不同的測試車輛作為研究平臺。與汽車類似的多用途車和試車,所謂的小車,是這個范圍的一部分。對于這些車輛,開發(fā)了方法來實現(xiàn)自主,安全的飛行,分別聯(lián)網(wǎng),自主駕駛。研究平臺用于以下應用：直升機裝有：自動相機多機

自動檢查大型,難以訪問的物體

四驅(qū)車：自主駕駛,聯(lián)動車輛

聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的本地化

工業(yè)集團聯(lián)系

塞巴斯蒂安.斯特姆勒

行業(yè)集團經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

S.Stemmler**[ta]**.rwth-aachen.de

工業(yè)集團正在研究工業(yè)系統(tǒng)自動化的各個主題,以提高這些系統(tǒng)的性能和有效性。主要重點是建模和控制,特別是將工業(yè)應用的理論控制方法應用于目標。

由于各種題目的不同挑戰(zhàn)的結(jié)果：大多數(shù)技術系統(tǒng)是復雜的,非線性的,或者在某些情況下系統(tǒng)是分布式參數(shù)系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)只能借助于多學科方法進行建模,例如借助于流體力學,電力學。由于模型的復雜性,需要使用簡化模型來描述系統(tǒng)行為的模型簡化,以便為控制器明確應用模型。

某些系統(tǒng)是周期性的,從而產(chǎn)生循環(huán)影響。

相關的過程值通常是不可測量的,因為合適的傳感器不可用或太貴。

控制任務必須明確考慮到技術限制或過程限制。

應該控制更高和有時沖突的目標,例如質(zhì)量,處理時間,能源消耗,以提高工業(yè)系統(tǒng)的自動化水平。

注塑成型 IKV / IRT

為了面對這些挑戰(zhàn),集團行業(yè)與行業(yè)和研究領域的跨學科合作伙伴合作,研究了超越普通解決方案的控制解決方案。其中包括：基于模型的復雜系統(tǒng)優(yōu)化方法。

基于實時模型的預測控制,迭代學習控制和自適應控制的應用。

基于模型的預測控制器和周期性系統(tǒng)的迭代學習控制器的組合。

用于識別子系統(tǒng)和過程的識別方法,例如使用神經(jīng)網(wǎng)絡或支持向量機。

分布式參數(shù)系統(tǒng)的控制器設計。

開發(fā)減少白盒和灰盒模型。

開發(fā)虛擬傳感器,以估計不可測量的過程值。

快速控制原型設計和實施工業(yè)控制系統(tǒng)的控制策略。

目前正在研究以下問題：制造和生產(chǎn)系統(tǒng)的過程控制

生產(chǎn)系統(tǒng)建立過程自動化

控制氣候設備和加工廠

機電離岸系統(tǒng)的控制

空氣流動主動減阻

主動控制建筑結(jié)構(gòu)