Konsistenzbasierte Fehlerdiagnose nichtlinearer Systeme mittels Zustandsmengenbeobachtung:
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Karlsruhe
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 FEHLERDIAGNOSE DYNAMISCHER SYSTEME 7
2.1 GRUNDBEGRIFFE DER FEHLERDIAGNOSE 8
2.1.1 FEHLERARTEN 8
2.1.2 AUFGABEN EINES DIAGNOSEVERFAHRENS 11
2.1.3 ROBUSTHEIT UND EMPFINDLICHKEIT 13
2.2 DIAGNOSEVERFAHREN IM UEBERBLICK 14
2.2.1 SIGNALBASIERTE VERFAHREN 14
2.2.2 MODELLBASIERTE VERFAHREN 15
2.3 DAS GRUNDPRINZIP DER KONSISTENZBASIERTEN FEHLERDIAGNOSE 18 2.4
VERWANDTE ARBEITEN IN DER LITERATUR 21
2.5 UNSICHERHEITSBEHAFTETE SYSTEME IM ZUSTANDSRAUM 23
3 LOESUNGSEINSCHLIESSUNG GEWOEHNLICHER DIFFERENZIALGLEICHUNGSSYSTEME 29 3.1
BERECHNUNGEN MIT MENGEN REELLER ZAHLEN 31
3.1.1 INTERVALLARITHMETIK 31
3.1.2 TAYLOR-MODELLE 38
3.2 INTERVALL-HERMITE-OBRESCHKOFF-VERFAHREN (FFLO-VERFAHREN) 49 3.2.1
VALIDIERUNG 52
3.2.2 ENGE EINSCHLIESSUNG DER LOESUNG 55
3.3 LOESUNGSEINSCHLIESSUNG MIT TAYLOR-MODELLEN (TM-VERFAHREN) 63 3.3.1
BERECHNUNG DER LOESUNGSEINSCHLIESSUNG 67
3.3.2 PRAEKONDITIONIERUNG 71
3.4 VERGLEICH DER VERFAHREN 76
4 ZUSTANDSMENGENBEOBACHTUNG NICHTLINEARER SYSTEME 81
4.1 ABLAUF DER ZUSTANDSMENGENBEOBACHTUNG 82
4.2 BEOBACHTER AUF BASIS DES IHO-VERFAHRENS (IHO-BEOBACHTER) 86 4.2.1
PRAEDIKTION EINER LOESUNGSMENGE 86
4.2.2 KORREKTUR DER LOESUNGSMENGE 91
4.3 BEOBACHTER AUF BASIS VON TAYLOR-MODELLEN (TM-BEOBACHTER) 99 4.3.1
PRAEDIKTION EINER LOESUNGSMENGE 100
4.3.2 KORREKTUR DER LOESUNGSMENGE 106
4.4 VERGLEICH DER BEOBACHTERKONZEPTE 116
4.5 ZUSAMMENFASSUNG 133
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009329782
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VI INHALTSVERZEICHNIS
5 KONSISTENZBASIERTE DIAGNOSE MITTELS ZUSTANDSMENGENBEOBACHTUNG 135 5.1
FEHLERKANDIDATEN 136
5.2 DIAGNOSEALGORITHMUS 139
5.2.1 FEHLERDETEKTION 140
5.2.2 FEHLERISOLATION 141
5.3 EIGENSCHAFTEN DES DIAGNOSEVERFAHRENS 143
6 ANWENDUNGEN DER KONSISTENZBASIERTEN DIAGNOSE 147
6.1 VAN-DER-POL-OSZILLATOR 148
6.2 FEDER-MASSE-DAEMPFER 153
6.3 INVERSES PENDEL 158
6.3.1 MODELLIERUNG 159
6.3.2 DIAGNOSEERGEBNISSE 162
6.4 ANSAUGLUFT-DROSSELKLAPPE (ALD) 169
6.4.1 MODELLIERUNG 170
6.4.2 DIAGNOSEERGEBNISSE IM LABORVERSUCH 175
6.4.3 DIAGNOSEERGEBNISSE IM FAHRVERSUCH 178
6.5 ZUSAMMENFASSUNG 182
7 ZUSAMMENFASSUNG 183
A QR-ZERLEGUNG 185
A.L QR-ZERLEGUNG MIT SPALTENPIVOTISIERUNG 186
B ALGORITHMISCHE DIFFERENZIATION 189
B.L REKURSIVE BERECHNUNG VON TAYLOR-KOEFHZIENTEN 189
B.2 BERECHNUNG VON JACOBI-MATRIZEN 191
C INTERVALLALGORITHMEN 193
C.L EINSCHLIESSUNG VON MATRIXINVERSEN 193
C.2 PRAEKONDITIONIERTES INTERVALL-GAUSS-SEIDEL-VERFAHREN 194
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 197
NOMENKLATUR 199
LITERATURVERZEICHNIS 203
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