• Modellgestützte Prozessüberwachung und fehlertoleranten Systeme

Mit stetig zunehmenden Anforderungen an hohe Systemzuverlässigkeit und -verfügbarkeit gewinnt das Themengebiet der softwaregestützten Prozessüberwachung und fehlertoleranten Systeme sowohl in der Forschung als auch in der Industrie stark an Bedeutung. Als eine international führende Gruppe hat das Fachgebiet AKS entscheidend zur Entwicklung der beobachtergestützten Prozessüberwachung- und Fehlerdiagnosetechnik beigetragen.

• Fehlertolerante eingebettete vernetzte regelungstechnische Systeme

Als Folge einer rasanten Entwicklung der Mikroelektronik und der Computer-, Informations- und Kommunikationstechnologien werden immer mehr intelligente Sensoren, Aktoren, digitale Regler und Mikroprozessoren in eingebettete Systeme integriert und verstärkt vernetzt. Die breite Anwendung eingebetteter vernetzter regelungstechnischer Systeme (em-NCS, embedded networked control systems) hat in den vergangenen Jahren zu einer neuen Qualität vieler technischer Produkte und zu Leistungssteigerungen bei Industrieanlagen geführt. Die Steuerung und Regelung von em-NCS bestehen zumeist aus speziellen, eingebetteten Regelungssystemen und Schnittstellen für die Ankopplung unterschiedlichster Sensor- oder Stelleinrichtungen. Wachsende Anforderungen an die Qualität der Produkte und die steigende Leistungsfähigkeit der eingebetteten Regelkreise und intelligenten Systemkomponenten führen unweigerlich zur Erhöhung der Komplexität solcher Systeme.

• Anwendungen in der Automobilindustrie

In Zusammenarbeit mit Firmen aus der Automobilindustrie entwickeln die Forschungsgruppen des Fachgebiets AKS neue Generation von softwaregestützten Diagnose- und Regelsystemen, welche z.B. in elektronischen Fahrdynamikstabilisierungssystemen oder in Motormanagementsystemen eingebettet werden.

• Zuverlässige und sichere mechatronische Systeme

Die Anwendung mechatronischer Systeme hat in den letzten Jahren zu einer neuen Qualität bei vielen technischen Produkten und zu Leistungssteigerungen bei fertigungstechnischen Industrieanlagen geführt. Die Steuerung mechatronischer Systeme besteht zumeist aus speziellen, eingebetteten Regelungssystemen und den entsprechenden Schnittstellen für die Ankopplung verschiedenster Sensor- oder Stelleinrichtungen.

Wachsende Anforderungen an die Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte und die steigende Leistungsfähigkeit der eingebetteten Regelkreise führen häufig zu einer Erhöhung der Komplexität solcher Systeme. Das drückt sich u.a. in einer steigenden Anzahl von Sensoren oder Stellgrößen oder in der Zunahme des Umfangs der Steuerungsfunktionen aus. Mit dem steigenden Integrationsgrad ergeben sich jedoch häufig Probleme durch eine erhöhte Sensitivität bzw. Fehlerwahrscheinlichkeit der Systeme.

Die Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit ist deshalb neben der Verbesserung der technischen Parameter mechatronischer Systeme ein wichtiges Entwicklungsziel, insbesondere bei Systemen für sicherheitskritische Anwendungen oder bei erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Systemfehler, Ausfälle oder erhöhte Risiken müssen sicher und rechtzeitig diagnostiziert werden, um der Steuerung eine angemessene Reaktion zu ermöglichen oder erforderliche Wartungsarbeiten anzuzeigen.