Published by De Gruyter (O)

Volume 67 Issue 7

Issue of at - Automatisierungstechnik

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Journal Overview

Publicly Available July 6, 2019

Frontmatter

Page range: I-IV

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Methoden

July 6, 2019

On parametric structure preserving model order reduction of linear port-Hamiltonian systems

Tobias M. Scheuermann, Paul Kotyczka, Boris Lohmann

Page range: 521-525

Abstract

We present a procedure for the parametric order reduction of explicit port-Hamiltonian systems, which extends previous results. The approach is illustrated and discussed on the example of a ladder network.

Open Access July 6, 2019

Future industrial networking: from use cases to wireless technologies to a flexible system architecture

Michael Karrenbauer, Stephan Ludwig, Henning Buhr, Henrik Klessig, Anne Bernardy, Huanzhuo Wu, Christoph Pallasch, Amina Fellan, Nicolai Hoffmann, Vasco Seelmann, Maroua Taghouti, Simon Wunderlich, Pedro Tercero Lozano, Andreas Hoell, Christian Stimming, Dhruvin Patel, Savita Seetaraman, Serjoscha Bender, Elena Eberhardt, Thomas Schildknecht, Werner Herfs, Simon Storms, Volker Stich, Norbert Niebert, Hans D. Schotten, Frank H. P. Fitzek

Page range: 526-544

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Abstract

In this paper, we propose a communication network architecture for industrial applications that combines new 5G technologies with other existing communication technologies on the shop floor. This architecture connects private and public mobile networks with local networking technologies to achieve a flexible setup addressing many different industrial use cases. We show how the advancements introduced around the new 5G mobile technology can address a wide range of industrial requirements. We further describe relevant use cases and develop an overall communication system architecture proposal, which is able to fulfill not only technical requirements but also system requirements, which result from specific applications existing in today’s and future manufacturing scenarios.

July 6, 2019

Strategies for supplementing recurrent neural network training for spatio-temporal prediction

Mark Schutera, Stefan Elser, Jochen Abhau, Ralf Mikut, Markus Reischl

Page range: 545-556

Abstract

In autonomous driving, prediction tasks address complex spatio-temporal data. This article describes the examination of Recurrent Neural Networks (RNNs) for object trajectory prediction in the image space. The proposed methods enhance the performance and spatio-temporal prediction capabilities of Recurrent Neural Networks. Two different data augmentation strategies and a hyperparameter search are implemented for this purpose. A conventional data augmentation strategy and a Generative Adversarial Network (GAN) based strategy are analyzed with respect to their ability to close the generalization gap of Recurrent Neural Networks. The results are then discussed using single-object tracklets provided by the KITTI Tracking Dataset. This work demonstrates the benefits of augmenting spatio-temporal data with GANs.

July 6, 2019

Planungsadaption und Aktivierungsschranken zur Abstimmung von vertikal kooperierenden Fahrerassistenzsystemen

Samuel Schacher, Jan Haneberg, Jens Hoedt, Rudibert King

Page range: 557-571

Abstract

Zusammenfassung Mit der Planungsadaption wird ein neuer Freiheitsgrad zur Abstimmung von Fahrerassistenzsystemen (FAS) eingeführt. Dieser beschreibt die gezielte Berücksichtigung des Fahrerwunsches bei der Bahnplanung, um die Interaktion zu verbessern. Individualisierbare Aktivierungsschranken ermöglichen eine zusätzliche Anpassung an den Fahrer.

July 6, 2019

Einführung in die fraktionale Flussschätzung in elektromagnetischen Aktoren

Robert Seifert, Christoph Steiert, Wilfried Hofmann, Klaus Röbenack

Page range: 572-586

Abstract

Zusammenfassung In diesem Artikel wird erstmalig ein neuartiger fraktionaler Flussschätzer vorgestellt, der das atypische Übertragungsverhalten zwischen dem messbaren Aktorstrom und der kraftproportialen Flussdichte über eine große Bandbreite mit hoher Genauigkeit abbilden kann. Am Beispiel einer Ringkernspule wird die gesamte Vorgehensweise von der Modellbildung über dessen Approximation und Diskretisierung bis zur hardwareseitigen Implementierung nachvollzogen. Die abschließenden Messungen zeigen das große Potential einer schätzerbasierten Flussdichteregelung für hochdynamische Aktoren und Magnetlager.

July 6, 2019

DC pre-excitation starting control for induction motor base on flux identification and compensation

Bo Fan, Leipo Liu, Zhumu Fu, Jiangtao Fu

Page range: 587-598

Abstract

Vector control can not be well applied directly to the starting of large-power induction motors. The starting current is so large as to cause damage to power-conductors and the whole control system. A novel pre-excitation control strategy is proposed in this paper. A magnetic field is built in large power motor startup firstly, in which DC pre-excitation is adopted and the rotor flux orientation is set to coincide with the center line of motor’s one phase winding. With the completion of this pre-excitation, the control strategy is switched to the vector control. The excitation subsystem and the torque subsystem in the motor can be decoupled dynamically after this pre-excitation and vector control. The experimental results show that the motor’s starting current rises smoothly and its output torque has fast response. This control strategy is capable of reducing the motor’s starting current peak and improving the safety of induction motor’s startup.

Anwendungen

Open Access July 6, 2019

Systemarchitektur für die Implementierung proaktiver Verwaltungsschalen auf Basis kognitionswissenschaftlicher Konzepte

Tizian Schröder, Christian Diedrich

Page range: 599-616

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Abstract

Zusammenfassung Der Digitalisierungsprozess hat durch die Initiative „Industrie 4.0“ an Bedeutung gewonnen. Eines der Kernkonzepte ist die Erstellung eines informationstechnischen Repräsentanten von Assets. Für diesen informationstechnischen Repräsentanten gibt es verschiedene Namen am Markt. Der Begriff der Verwaltungsschale wurde dafür durch die Plattform Industrie 4.0 geprägt. In den vergangen Jahren sind Dokumente und Aktivitäten um die Verwaltungsschale entstanden, die entweder Anforderungsbeschreibungen darstellen oder hinsichtlich ihres konkret umsetzbaren Gehaltes keine genügende Präzision haben. Der Beitrag leitet ausgehend vom Systembegriff und kognitionswissenschaftlichen Grundlagen die Systemarchitektur proaktiver Verwaltungsschalen ab. Diese Architektur zeigt auf, wie Verwaltungsschalen arbeiten müssten, um tatsächlich das Ziel der Industrie 4.0 verwirklichen zu können.

Persönliches

July 6, 2019

Abschied von Prof. Dr.-Ing. Heinz Unbehauen

Rainer Pickhardt, Jan Lunze

Page range: 617-618

About this journal

Objective
Automatisierungstechnik (AUTO) publishes articles covering the entire range of automation technology: development and application of methods, the operating principles, characteristics, and applications of tools and the interrelationships between automation technology and societal developments. The journal includes a tutorial series on "Theory for Users," and a forum for the exchange of viewpoints concerning past, present, and future developments. Automatisierungstechnik is the official organ of GMA (The VDI/VDE Society for Measurement and Automatic Control) and NAMUR (The Process-Industry Interest Group for Automation Technology).

Topics

control engineering
digital measurement systems
cybernetics
robotics
process automation / process engineering
control design
modelling
information processing
man-machine interfaces
networked control systems
complexity management
machine learning
ambient assisted living
automated driving
bio-analysis technology
building automation
factory automation / smart factories
flexible manufacturing systems
functional safety
mechatronic systems

Article formats
Overview articles (reviews), methodological papers, applications papers, tools papers