Inst. Energie- und Automatisierungstechnik

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Recent Submissions
Optimal control of timed event graphs with resource sharing and output-reference update

Schafaschek, Germano ; Hardouin, Laurent ; Raisch, Jörg (2020-07-03)

Timed event graphs (TEGs) are a subclass of timed Petri nets that model synchronization and delay phenomena, but not conflict or choice. We consider a scenario where a number of TEGs share one or several resources and are subject to changes in their output-reference signals. Because of resource sharing, the resulting overall discrete event system is not a TEG. We propose a formal method to dete...

Design and comparison of two brushless DC drives for an electric propulsion system of solar-power unmanned aerial vehicles

Dong, Rong (2020)

The electrical propulsion system as the core component of solar-power Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for long duration flight requires high power density and stable drive technology. Brushless DC motors (BLDCM) with high power and torque density and control algorithms suitable for drive system are given preference for the application in UAVs. This dissertation is aimed at designing an improve...

Integrale dielektrische Diagnose von dreifach-extrudierten VPE-isolierten Mittelspannungskabeln

Frübing, Georg (2020)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Diagnose von Alterungserscheinungen bei VPE-isolierten 20kV-Mittelspannungskabeln, welche den Anforderungen der DIN VDE 0276-620 genügen. Die Untersuchungen zu Alterungserscheinungen konzentrieren sich dabei auf den Vorgang des Water Treeing. Die Diagnosegrößen sind der Verlustfaktor (seine Frequenzabhängigkeit bei 2kV im Bereich von 10mHz bis 100...

On the perspectives of SiC MOSFETs in high-frequency and high-power isolated DC/DC converters

Eial Awwad, Abdullah (2020)

Increasing demand for efficiency and power density pushes Si-based devices to some of their inherent material limits, including those related to temperature operation, switching frequency, and blocking voltage. Recently, SiC-based power devices are promising candidates for high-power and high-frequency switching applications. Today, SiC MOSFETs are commercially available from several manufactur...

Wirkung von Beleuchtungsstärke und spektraler Verteilung des Lichts auf die Aufmerksamkeit am Tag

Rothert, Inga (2020)

Moderne LED- und Lichtmanagementtechnologien sowie wachsendes Wissen über nicht-visuelle Wirkungen von Licht ermöglichen zukünftig, mit dem richtigen Licht zur richtigen Zeit die oft suboptimalen Lernbedingen an Schulen oder Universitäten zu verbessern. Leider herrscht noch kein Konsens, was „richtig“ bedeutet. Unter dem Begriff nicht-visuelle Wirkungen versammeln sich eine Vielzahl an untersch...

Bewertung von inhomogenen Leuchtdichtefeldern

Önel, Serkan (2020)

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, ein Bewertungsmodell für inhomogene Leuchtdichtebedingungen zu definieren, die im Rahmen der Anforderungsanalyse zum ortsfesten Markierungslicht entstehen. Die Bewertung wird vor allem durch den Schwellenkontrast und zusätzlich durch die Reaktionszeit operationalisiert. Die umfangreichen Literaturrecherchen zu Schwellenkontrasten unter homogenen u...

Secondary control in inverter-based microgrids

Krishna, Ajay (2020)

Das Konzept von Microgrids könnte entscheidend zur Bewältigung von Herausforderungen durch die zunehmende Integration erneuerbarer Energiequellen in elektrische Energiesysteme beitragen. Die fluktuierende und dezentrale Einspeisung erneuerbarer Energien führt zu vielen anspruchsvollen und neuen Aufgaben für die Regelung von Microgrids. In der vorliegenden Arbeit werden daher einige wichtige Reg...

Adaptive hand neuroprosthesis using inertial sensors for real-time motion tracking

Salchow-Hömmen, Christina (2020)

People suffering from upper limb impairments after a stroke or spinal cord injury are not only restricted in their independence but also in their inclusion in professional and social life. The increasing number of patients and the resulting rise in timely and monetary rehabilitation expenses lead to strong demands for new, effective therapies. Neuroprostheses based on functional electrical stim...

Daylight: What makes the difference?

Knoop, Martine ; Stefani, O. ; Bueno, B. ; Matusiak, B. ; Hobday, R. ; Wirz-Justice, A. ; Martiny, Klaus ; Kantermann, T. ; Aarts, M. P. J. ; Zemmouri, N. ; Appelt, S. ; Norton, B. (2020-05)

Light is necessary for vision; it enables us to sense and perceive our surroundings and in many direct and indirect ways, via eye and skin, affects our physiological and psychological health. The use of light in built environments has comfort, behavioural, economic and environmental consequences. Daylight has many particular benefits including excellent visual performance, permitting good eyesi...

Effective radiant flux for non-image forming effects – is the illuminance and the melanopic irradiance at the eye really the right measure?

Broszio, Kai ; Knoop, Martine ; Niedling, Mathias ; Völker, Stephan (2018-07-01)

Research indicates that intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cells are not evenly distributed or evenly sensitive throughout the retina. Still, most research looking into non-image forming (NIF) effects uses an integral measured quantity, illuminance or melanopic weighted irradiance, to represent the amount of light at the participants’ eye level. This paper describes a theoretical app...

Classifying Aged Li-Ion Cells from Notebook Batteries

Salinas, Felipe ; Kowal, Julia (2020-04-30)

A dataset consisting of 90 lithium-ion cells obtained from old notebook batteries containing their response to 100 charge–discharge cycles is presented. The resulting degradation patterns are assigned to four clusters and related to possible aging mechanisms. The records in the battery management system (BMS) of each battery are analyzed to understand the influence of first life conditions in t...

Wearable Cardiorespiratory Monitoring Employing a Multimodal Digital Patch Stethoscope: Estimation of ECG, PEP, LVET and Respiration Using a 55 mm Single-Lead ECG and Phonocardiogram

Klum, Michael ; Urban, Mike ; Tigges, Timo ; Pielmus, Alexandru-Gabriel ; Feldheiser, Aarne ; Schmitt, Theresa ; Orglmeister, Reinhold (2020-04-04)

Cardiovascular diseases are the main cause of death worldwide, with sleep disordered breathing being a further aggravating factor. Respiratory illnesses are the third leading cause of death amongst the noncommunicable diseases. The current COVID-19 pandemic, however, also highlights the impact of communicable respiratory syndromes. In the clinical routine, prolonged postanesthetic respiratory i...

Friction and Wear Monitoring Methods for Journal Bearings of Geared Turbofans Based on Acoustic Emission Signals and Machine Learning

Mokhtari, Noushin ; Pelham, Jonathan Gerald ; Nowoisky, Sebastian ; Bote-Garcia, José-Luis ; Gühmann, Clemens (2020-03-07)

In this work, effective methods for monitoring friction and wear of journal bearings integrated in future UltraFan® jet engines containing a gearbox are presented. These methods are based on machine learning algorithms applied to Acoustic Emission (AE) signals. The three friction states: dry (boundary), mixed, and fluid friction of journal bearings are classified by pre-processing the AE signal...

Overcoming Bandwidth Limitations in Wireless Sensor Networks by Exploitation of Cyclic Signal Patterns: An Event-triggered Learning Approach

Beuchert, Jonas ; Solowjow, Friedrich ; Trimpe, Sebastian ; Seel, Thomas (2020-01-02)

Wireless sensor networks are used in a wide range of applications, many of which require real-time transmission of the measurements. Bandwidth limitations result in limitations on the sampling frequency and number of sensors. This problem can be addressed by reducing the communication load via data compression and event-based communication approaches. The present paper focuses on the class of a...

Effizienzuntersuchung einer weich- und hartschaltenden Konverterstruktur mit Siliziumkarbid-Halbleitern als DC/DC-Wandler für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

Böh, Magnus (2020)

Eine Möglichkeit der Effizienzsteigerung bei EV und HEV ist der Einsatz eines DC/DC-Wandlers, der zwischen der Traktionsbatterie und dem DC-Link eingesetzt wird und somit eine variable DC-Link Spannung gewährleistet, die der Motorenspannung angepasst wird. Dem Effizienzgewinn in den Antriebsumrichtern und den Motoren stehen jedoch die Verlustleistungen im DC/DC-Wandler entgegen, sodass das zus...

Analyse und Optimierung von AlGaN/GaN-HEMTs in der leistungselektronischen Anwendung

Böcker, Jan (2020)

Die Leit- und Schaltverluste eines Leistungshalbleiters haben nach wie vor einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz und die erreichbare Leistungsdichte eines Umrichters. Aktuell zeigen sich AlGaN/GaN-HEMTs vor allem durch ihre hohen Schaltgeschwindigkeiten bei gleichzeitig ausgezeichneten Leiteigenschaften als aussichtsreiche Kandidaten für eine Reduktion dieser Verluste. In dieser Arbei...

Bewertung der Energieeffizienz von netzgekoppelten Photovoltaik-Batteriesystemen in Wohngebäuden

Weniger, Johannes (2020)

Der Einsatz von Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) in Kombination mit Batteriespeichersystemen zur Energieversorgung von Wohngebäuden gewinnt immer mehr an Bedeutung. Mit der zunehmenden Anzahl der am Markt erhältlichen PV-Batteriesysteme rücken verstärkt Fragen in Bezug auf die Effizienz der unterschiedlichen Systemkonzepte in den Vordergrund. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklun...

Lernverfahren zur robusten Arousal-Erkennung in mehrkanaligen EEG-Datensätzen und statistische Untersuchung der Zusammenhänge mit Blutdruck und Herzrate

Lerch, Dennis (2020)

Ein erholsamer Schlaf ist für jeden Menschen wichtig. Um zu definieren was „erholsamer“ und „nicht erholsamer“ Schlaf bedeutet, werden Untersuchungen in Schlaflaboren durchgeführt. Das Schlaf-Arousal (kurz Arousal) als störender Einfluss des erholsamen Schlafes gewinnt zunehmend an Aufmerksamkeit. Es wird über einen zeitlich begrenzten Leistungsanstieg in Frequenzbändern des Elektroenzephalogramms...

On the modeling and control of extended timed event graphs in dioids

Trunk, Johannes (2020)

Various kinds of manufacturing systems can be modeled and analyzed by Timed Event Graphs (TEGs). These TEGs are a particular class of timed Discrete Event Systems (DESs), whose dynamic behavior is characterized only by synchronization and saturation phenomena. A major advantage of TEGs over many other timed DES models is that their earliest behavior can be described by linear equations in some ...

Impact of light incidence on acute alertness

Broszio, Kai (2018-10-12)

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