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

我們的重點是應(yīng)用于以下領(lǐng)域

機(jī)械工業(yè)

汽車工業(yè)

過程工程

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(yīng)用的開發(fā)和測試

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(luò)移動性

談?wù)摽沙掷m(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(chǔ)設(shè)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(yīng)用,高效的信息和通信技術(shù)至關(guān)重要。

圖片網(wǎng)絡(luò)移動性 IRT

自動控制研究所的主要研究重點是車輛,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(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)的主動干預(yù)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(xué)控制以及傳感器融合算法對相關(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)的主動干預(yù)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(xué)控制以及傳感器融合算法對相關(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(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(wù)。

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(dá)車輛縱向和側(cè)向動力學(xué)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(xué)控制,不同自主車輛的協(xié)作和機(jī)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(shè)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(qiáng)大的隨機(jī)模型預(yù)測控制特別關(guān)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(yù)測單元,用于估計未來駕駛員對交通基礎(chǔ)設(shè)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(jìn)行評估。

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)和能源成本與自動化和控制主題密切相關(guān)。研究團(tuán)隊Energy在現(xiàn)場發(fā)電和能源存儲領(lǐng)域開發(fā)控制相關(guān)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(yùn)行。

重點：風(fēng)能

我們研究小組的一個重點是風(fēng)能。因此,單一風(fēng)力渦輪機(jī)和風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)全尺寸系統(tǒng)測試臺的多物理硬件在環(huán)系統(tǒng)。

風(fēng)能是一個跨學(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,自動控制研究所是風(fēng)力發(fā)電中心的七個創(chuàng)始機(jī)構(gòu)之一,簡稱CWD。在這個中心,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

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

最小化機(jī)械和電氣應(yīng)力。

控制理論的角度來看,系統(tǒng)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)”可以具有以下特點：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題。從精力充沛的角度來看,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)力是由于對可靠性的高要求而引起越來越多關(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,高頻部分對功率輸出和機(jī)械應(yīng)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(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)行真實應(yīng)用的測試。為了實現(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)測控制器,以減少轉(zhuǎn)子葉片,塔架和傳動系統(tǒng)的負(fù)載。

風(fēng)力預(yù)報在反饋和前饋控制中的應(yīng)用。

觀測器設(shè)計和驗證風(fēng)特性和渦輪狀態(tài)的估計。

開發(fā)低階實時白箱渦輪機(jī)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(jī)艙試驗臺 CWD RWTH

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

重點領(lǐng)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(jī)艙測試臺中的應(yīng)用,用于測試多MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)。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(wù)：補(bǔ)償由試驗臺不可避免地引起的動力,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,同時存在通信相關(guān)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(fēng)力發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)動力學(xué)。

焦點：儲能運(yùn)行

未來的電力供應(yīng)波動將越來越多地被并網(wǎng)存儲系統(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(yùn)行：工業(yè)過程中,可再生能源發(fā)電廠或關(guān)鍵電網(wǎng)點。在任何情況下,儲能操作必須應(yīng)付以下兩個任務(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(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)存儲技術(shù),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(jī)數(shù)量的影響,如未來價格數(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(shè)計連接經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(yīng)用。

實現(xiàn)自適應(yīng)模型預(yù)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(yù)測來調(diào)查這些控制方案是否能夠運(yùn)行大規(guī)模能源系統(tǒng)研究提出的能源儲存。

我們一直在尋找有興趣的學(xué)生,他們希望在他們的項目,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。

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)是全球流動性未來的一個關(guān)鍵問題。隨著最新的輔助系統(tǒng),傳感器技術(shù)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(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(yù)和控制功能以及系統(tǒng)自動干預(yù)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(yù)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(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�？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(luò),長遠(yuǎn)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(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)伽利略將不會完全可用。然而,伽利略系統(tǒng)的優(yōu)勢今天可以使用,相關(guān)應(yīng)用可以開發(fā)和驗證。因此,亞琛亞特蘭大學(xué)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(yīng)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(yīng)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(jī) IRT

伽利略集團(tuán)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(yīng)用：直升機(jī)裝有：自動相機(jī)多機(jī)

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(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(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(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(wù)必須明確考慮到技術(shù)限制或過程限制。

應(yīng)該控制更高和有時沖突的目標(biāo),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(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。

基于實時模型的預(yù)測控制,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。

用于識別子系統(tǒng)和過程的識別方法,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。

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(shè)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(shè)備和加工廠

機(jī)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)