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產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)系

弗蘭克 - 約瑟夫.赫塞爾

高級(jí)工程師

電話：+49 241 80 2***

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

我們認(rèn)為自己是理論與自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用多方面的調(diào)解者。

我們的重點(diǎn)是應(yīng)用于以下領(lǐng)域

機(jī)械工業(yè)

汽車工業(yè)

過(guò)程工程

能源技術(shù)

醫(yī)學(xué)工程

我們提供廣泛的可能性來(lái)協(xié)作。頻譜由以下范圍組成：短期咨詢

不同種類的應(yīng)用研究

長(zhǎng)期研發(fā)計(jì)劃。

我們的專長(zhǎng)

使用MATLAB開發(fā)控制和自動(dòng)化解決方案

使用Dymola,Comsol,面向?qū)ο蠼�模的�?dòng)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(yīng)用的開發(fā)和測(cè)試

汽車集團(tuán)聯(lián)系

托比亞斯 嘎

汽車集團(tuán)經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

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

汽車集團(tuán)處理與道路交通相關(guān)的輪廓問(wèn)題。在這種情況下,考慮到個(gè)別車輛部件的控制和不同道路使用者的相互作用。

網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性

談?wù)摽沙掷m(xù)發(fā)展問(wèn)題時(shí),存在四個(gè)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(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)是所有這些挑戰(zhàn)的核心要素。對(duì)于未來(lái)的移動(dòng)應(yīng)用,高效的信息和通信技術(shù)至關(guān)重要。

圖片網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性 IRT

自動(dòng)控制研究所的主要研究重點(diǎn)是車輛,行人基礎(chǔ)設(shè)施和其他道路使用者和物體之間新的通信技術(shù)的應(yīng)用。重點(diǎn)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(dòng)力學(xué)控制

先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)支持駕駛員駕駛他的任務(wù),并可以進(jìn)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(jí)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(yīng)巡航控制系統(tǒng)的主動(dòng)干預(yù)的系統(tǒng)。

自動(dòng)控制研究所的重點(diǎn)是基于模型的車輛側(cè)向和縱向動(dòng)力學(xué)控制以及傳感器融合算法對(duì)相關(guān)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(dòng)態(tài)控制 - 車輛自主逃避

先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)支持駕駛員駕駛他的任務(wù),并可以進(jìn)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(jí)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(yīng)巡航控制系統(tǒng)的主動(dòng)干預(yù)的系統(tǒng)。

自動(dòng)控制研究所的重點(diǎn)是基于模型的車輛側(cè)向和縱向動(dòng)力學(xué)控制以及傳感器融合算法對(duì)相關(guān)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(dòng)駕駛

越野車 IRT

多數(shù)道路交通事故的原因是人為錯(cuò)誤。因此,如果駕駛員在任務(wù)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(huì)顯著增加。駕駛員可以在駕駛過(guò)程中集中精力處理其他任務(wù)。

自動(dòng)控制研究所研究自主駕駛和高度自動(dòng)駕駛。自動(dòng)化水平從個(gè)別駕駛員輔助系統(tǒng)到達(dá)車輛縱向和側(cè)向動(dòng)力學(xué)的完全組合控制。研究重點(diǎn)在于通過(guò)傳感器融合,車輛動(dòng)力學(xué)控制,不同自主車輛的協(xié)作和機(jī)動(dòng)規(guī)劃的自我車輛和潛在障礙物的本地化和定位。

混合動(dòng)力汽車的能源管理策略

自動(dòng)控制研究所開展了混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)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(shè)計(jì)的控制算法之外,研究的重點(diǎn)在于開發(fā)針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界駕駛循環(huán)的控制策略,同時(shí)對(duì)于迎面而來(lái)的駕駛行為的不確定性也是穩(wěn)健的或個(gè)人駕駛行為。強(qiáng)大的隨機(jī)模型預(yù)測(cè)控制特別關(guān)注混合動(dòng)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(yù)測(cè)單元,用于估計(jì)未來(lái)駕駛員對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施和流量的需求。最后,開發(fā)了用于估計(jì)電池充電狀態(tài)的最優(yōu)估計(jì)器。控制概念在并行混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的環(huán)路模擬器中的硬件的范圍內(nèi)進(jìn)行評(píng)估。

燃燒組聯(lián)系

洛倫茨.皮塔

燃燒集團(tuán)經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

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

能源集團(tuán)聯(lián)系

托馬斯.康拉德

能源集團(tuán)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(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。許多這些挑戰(zhàn),例如依賴電力供應(yīng)和能源成本與自動(dòng)化和控制主題密切相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)Energy在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電和能源存儲(chǔ)領(lǐng)域開發(fā)控制相關(guān)問(wèn)題的解決方案。這包括自動(dòng)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(chǔ)系統(tǒng)及其在能源系統(tǒng)中的運(yùn)行。

重點(diǎn)：風(fēng)能

我們研究小組的一個(gè)重點(diǎn)是風(fēng)能。因此,單一風(fēng)力渦輪機(jī)和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的自動(dòng)控制得到了解決,并且開發(fā)和實(shí)施了允許風(fēng)力發(fā)電機(jī)全尺寸系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)的多物理硬件在環(huán)系統(tǒng)。

風(fēng)能是一個(gè)跨學(xué)科的話題,只有與各領(lǐng)域合作伙伴密切合作才能得到充分的解決。因此,自動(dòng)控制研究所是風(fēng)力發(fā)電中心的七個(gè)創(chuàng)始機(jī)構(gòu)之一,簡(jiǎn)稱CWD。在這個(gè)中心,我們合作研究風(fēng)能領(lǐng)域的研究課題。

風(fēng)力發(fā)電機(jī) RWTH

一般來(lái)說(shuō),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制主要有兩個(gè)：生產(chǎn)電力的最大化和

最小化機(jī)械和電氣應(yīng)力。

控制理論的角度來(lái)看,系統(tǒng)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)”可以具有以下特點(diǎn)：風(fēng)力渦輪機(jī)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(jī)扭矩和俯仰角,而輸出取決于手頭的控制問(wèn)題。從精力充沛的角度來(lái)看,最重要的輸出是發(fā)電機(jī)電流和功率。在更為詳細(xì)的層面上,機(jī)械負(fù)載和應(yīng)力是由于對(duì)可靠性的高要求而引起越來(lái)越多關(guān)注的輸出。

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

開發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的新控制理念,并與工業(yè)和學(xué)術(shù)合作伙伴密切合作,準(zhǔn)確地進(jìn)行真實(shí)應(yīng)用的測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),以下方法是主要關(guān)注的：開發(fā)自適應(yīng)模型預(yù)測(cè)控制器,以減少轉(zhuǎn)子葉片,塔架和傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載。

風(fēng)力預(yù)報(bào)在反饋和前饋控制中的應(yīng)用。

觀測(cè)器設(shè)計(jì)和驗(yàn)證風(fēng)特性和渦輪狀態(tài)的估計(jì)。

開發(fā)低階實(shí)時(shí)白箱渦輪機(jī)型號(hào)。

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

機(jī)艙試驗(yàn)臺(tái) CWD RWTH

4MW多MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的硬件在環(huán)系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)

重點(diǎn)領(lǐng)域的另一個(gè)主題是Wind Energy是多物理硬件在環(huán)系統(tǒng)及其在全尺寸機(jī)艙測(cè)試臺(tái)中的應(yīng)用,用于測(cè)試多MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)。CWC亞琛試驗(yàn)臺(tái)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(wù)：補(bǔ)償由試驗(yàn)臺(tái)不可避免地引起的動(dòng)力,以提高載荷應(yīng)用的準(zhǔn)確性。

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

仿真失去的元件,如轉(zhuǎn)子慣性,以便在測(cè)試臺(tái)上重現(xiàn)真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。

焦點(diǎn)：儲(chǔ)能運(yùn)行

未來(lái)的電力供應(yīng)波動(dòng)將越來(lái)越多地被并網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng)所補(bǔ)償。其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成功的關(guān)鍵因素是考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面（如價(jià)格變動(dòng)性）的智能控制策略。研究組能源開發(fā)存儲(chǔ)系統(tǒng)最佳操作的控制策略。

StorageSystem IRT

能源儲(chǔ)存在各種環(huán)境中運(yùn)行：工業(yè)過(guò)程中,可再生能源發(fā)電廠或關(guān)鍵電網(wǎng)點(diǎn)。在任何情況下,儲(chǔ)能操作必須應(yīng)付以下兩個(gè)任務(wù)：技術(shù)任務(wù)：補(bǔ)償能源缺口

經(jīng)濟(jì)任務(wù)：盡量減少運(yùn)營(yíng)成本

再次,這些系統(tǒng)可以從控制的角度來(lái)表征如下：存儲(chǔ)的能源常常與電力,熱量和流動(dòng)性相關(guān)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(chǔ)技術(shù),系統(tǒng)是非線性或分布式的。電解儲(chǔ)存系統(tǒng)例如是高度非線性的,而熱存儲(chǔ)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(jī)數(shù)量的影響,如未來(lái)價(jià)格數(shù)據(jù),饋電功率,消耗功率。控制策略需要處理這些屬性。

考慮系統(tǒng)的純技術(shù)是不夠的; 它需要伴隨著經(jīng)濟(jì)方面。

SpecCosts IRT

與存儲(chǔ)技術(shù)和大型能源系統(tǒng)領(lǐng)域的專家密切合作,研究小組能源公司設(shè)計(jì)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(guó)聯(lián)邦政府的“Energiekonzept 2050”。我們的研究重點(diǎn)是

設(shè)計(jì)連接經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面的控制理念。由于時(shí)間常數(shù)差異很大,通常使用多級(jí)控制概念。

開發(fā)存儲(chǔ)和能源系統(tǒng)的白盒模型,系統(tǒng)化的訂單減少等用于實(shí)時(shí)應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)模型預(yù)測(cè)控制,利用混合整數(shù)和非線性優(yōu)化方案實(shí)現(xiàn)最佳存儲(chǔ)操作。

利用時(shí)間和精度有限的價(jià)格和功率預(yù)測(cè)來(lái)調(diào)查這些控制方案是否能夠運(yùn)行大規(guī)模能源系統(tǒng)研究提出的能源儲(chǔ)存。

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

伽利略集團(tuán)聯(lián)系

勒內(nèi).茨韋蓋爾

伽利略集團(tuán)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(dòng)性未來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。隨著最新的輔助系統(tǒng),傳感器技術(shù)和環(huán)境識(shí)別的創(chuàng)新以及日常生活中持續(xù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò),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(tuán)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(dǎo)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(dòng)安全系統(tǒng)迅速傳播到日常工作中。在完全自主行動(dòng)的系統(tǒng)上,確定了不同級(jí)別的自動(dòng)化：輔助,部分自動(dòng)化,高度自動(dòng)化,全自動(dòng)化和無(wú)人駕駛。

這些水平在人力控制干預(yù)和控制功能以及系統(tǒng)自動(dòng)干預(yù)和安全功能的數(shù)量上有所不同。隨著自動(dòng)化水平的提高,人際交往減少,系統(tǒng)干預(yù)增加。所有級(jí)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(tuán)正在開發(fā)利用衛(wèi)星導(dǎo)航自主駕駛系統(tǒng)的基礎(chǔ)。除了GPS,歐洲導(dǎo)航系統(tǒng)伽利略也被明確使用。總體重點(diǎn)在于通過(guò)傳感器融合和外部數(shù)據(jù)的集成來(lái)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(gè)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(guò)所有道路使用者的網(wǎng)絡(luò),長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看才能實(shí)現(xiàn)自主,安全的交通。此外,數(shù)據(jù)的評(píng)估和完整性在這些應(yīng)用在安全關(guān)鍵領(lǐng)域（例如在具有混合流量的開放環(huán)境中）起著關(guān)鍵作用。所以,伽利略組的方法：基于GNSS的本地化和導(dǎo)航

聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)

傳感器融合

測(cè)試和開發(fā)環(huán)境由聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部支持 BMWI

到2020年,歐洲衛(wèi)星系統(tǒng)伽利略將不會(huì)完全可用。然而,伽利略系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)今天可以使用,相關(guān)應(yīng)用可以開發(fā)和驗(yàn)證。因此,亞琛亞特蘭大學(xué)可以訪問(wèn)兩個(gè)所謂的伽利略測(cè)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(shí)使用GPS和伽利略信號(hào)。在這些開發(fā)環(huán)境中,使用偽衛(wèi)星站模擬伽利略信號(hào)：automotiveGate ATC有限公司

automotiveGATE 用于汽車應(yīng)用位于阿爾登霍芬,是阿爾登霍芬測(cè)試中心,ATC的一部分。

railGate tim-online NRW

railGATE 鐵路應(yīng)用位于西門子測(cè)試和驗(yàn)證中心,PCW,Wegberg-Wildenrath地區(qū)。

多玩家和Buggies

布吉和直升機(jī) IRT

伽利略集團(tuán)使用一系列不同的測(cè)試車輛作為研究平臺(tái)。與汽車類似的多用途車和試車,所謂的小車,是這個(gè)范圍的一部分。對(duì)于這些車輛,開發(fā)了方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自主,安全的飛行,分別聯(lián)網(wǎng),自主駕駛。研究平臺(tái)用于以下應(yīng)用：直升機(jī)裝有：自動(dòng)相機(jī)多機(jī)

自動(dòng)檢查大型,難以訪問(wèn)的物體

四驅(qū)車：自主駕駛,聯(lián)動(dòng)車輛

聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的本地化

工業(yè)集團(tuán)聯(lián)系

塞巴斯蒂安.斯特姆勒

行業(yè)集團(tuán)經(jīng)理

電話：+49 241 80 2***

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

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

由于各種題目的不同挑戰(zhàn)的結(jié)果：大多數(shù)技術(shù)系統(tǒng)是復(fù)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(xué)科方法進(jìn)行建模,例如借助于流體力學(xué),電力學(xué)。由于模型的復(fù)雜性,需要使用簡(jiǎn)化模型來(lái)描述系統(tǒng)行為的模型簡(jiǎn)化,以便為控制器明確應(yīng)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(guān)的過(guò)程值通常是不可測(cè)量的,因?yàn)楹线m的傳感器不可用或太貴。

控制任務(wù)必須明確考慮到技術(shù)限制或過(guò)程限制。

應(yīng)該控制更高和有時(shí)沖突的目標(biāo),例如質(zhì)量,處理時(shí)間,能源消耗,以提高工業(yè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

注塑成型 IKV / IRT

為了面對(duì)這些挑戰(zhàn),集團(tuán)行業(yè)與行業(yè)和研究領(lǐng)域的跨學(xué)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(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化方法。

基于實(shí)時(shí)模型的預(yù)測(cè)控制,迭代學(xué)習(xí)控制和自適應(yīng)控制的應(yīng)用。

基于模型的預(yù)測(cè)控制器和周期性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制器的組合。

用于識(shí)別子系統(tǒng)和過(guò)程的識(shí)別方法,例如使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)。

分布式參數(shù)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)。

開發(fā)減少白盒和灰盒模型。

開發(fā)虛擬傳感器,以估計(jì)不可測(cè)量的過(guò)程值。

快速控制原型設(shè)計(jì)和實(shí)施工業(yè)控制系統(tǒng)的控制策略。

目前正在研究以下問(wèn)題：制造和生產(chǎn)系統(tǒng)的過(guò)程控制

生產(chǎn)系統(tǒng)建立過(guò)程自動(dòng)化

控制氣候設(shè)備和加工廠

機(jī)電離岸系統(tǒng)的控制

空氣流動(dòng)主動(dòng)減阻

主動(dòng)控制建筑結(jié)構(gòu)