Zustandsschätzung und Fehlerdetektion

Das Forschungsgebiet Zustandsschätzung und Fehlerdetektion am Institut für Mechanik beschäftigt sich mit der Bestimmung von Zuständen und Systemparameter, welche sich bei einem Modell mit der Zeit verändern. Die Schätzung dieser oft nicht direkt messbaren Systemparameter erfolgt mit einen iterativen mathematschen Verfahren, dem Kalman Filter. Dabei wird das zu beobachtende System mit einem Mehrkörpersystem, dem Observer, nachgebildet. Der Observer schätzt aus der vom Systemmodell erhaltenen Messgröße die Zustände und Parameter dieses Systems. Bei der Fehlerdetektion kann mittels Kalman Filter der Parameter eines Bauteiles, z.B. Federsteifigkeit, Dämpfungskoeffizient oder Masse, bestimmt werden und somit Abweichungen vom Sollwert dieser Parameter detektiert werden.

Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes „Space@Sea“ wurde ein System aus schwimmenden Multifunktionsplattformen entwickelt, welches für Logistikanwendungen, zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen oder zur Erzeugung von Lebensmitteln aus Aquakulturen Anwendung finden soll. Diese Plattformen sind mittels Seile und Dämpfer, sogenannte Fender, miteinander verbunden. Mittels Kalman Filter sollen Veränderungen der Seilparameter wie Seilsteifigkeit, dieser am Meer schwimmenden Plattformanordnungen, detektiert werden und somit sonst nichtmessbare Fehler im System frühzeitig erkannt werden.

Zustände sind bei einem mechanischen Modell meist Position und Geschwindigkeit, bei elektrischen Modellen auch Strom bzw. Spannung.

Ansprechperson
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Dipl.-Ing. Andreas Tockner
andreas.tocknernoSpam@tugraz.at

Laufende Dissertationen
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  • Andreas Tockner

Abgeschlossene Dissertationen
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  • Dr. Mathias Jesussek