| Author | Title | Year | Journal/Proceedings | Reftype | DOI/URL |
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| Gerland, P. | Zur Robustheitssteigerung eines klassifikationsgestützten adaptiven Fehlerdiagnoseansatzes | 2010 | 20. Workshop Computational Intelligence , pp. 220 - 234 , Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Informatik / Automatisierungstechnik , Dortmund , 1.-3. Dezember , GMA-FA 5.14 "Computational Intelligence" und GI-FG "Fuzzy-Systeme und Soft-Computing" | conference | |
| Abstract: In dieser Arbeit wird ein beobachterbasierter Fehlerdiagnoseansatz für eine Klasse nichtlinearer Systeme präsentiert, die sich durch Takagi-Sugeno-Fuzzy-Modelle (TS) beschreiben lassen. Es wird ein Sliding-Mode-Fuzzy-Beobachter vorgeschlagen, der zum Einen robust gegenüber begrenzten Unsicherheiten im System ist und zum Anderen eine Fehlerschätzung basierend auf dem equivalent output error injection approach [3] ermöglicht. Die Fehlersensitivität dieses Diagnoseansatzes lässt sich mithilfe einer klassifikationsgestützten Adaptionsstrategie on-line an die aktuelle Betriebsphase des zu überwachenden Systems anpassen. Zur Vermeidung von Fehlalarmen in unbekannten Fahrsituationen wird ein Fuzzy-Noise-Clustering-Algorithmus angewandt. Die Effektivität des vorgeschlagenen Fehlerdiagnoseansatzes wird anhand einer umfangreichen Simulation einer mobilen Arbeitsmaschine demonstriert. | |||||
BibTeX:
@conference{Gerland2010CI,
author = {Gerland, Patrick}
, title = {Zur Robustheitssteigerung eines klassifikationsgestützten adaptiven Fehlerdiagnoseansatzes}
, booktitle = {20. Workshop Computational Intelligence}
, year = {2010}
, pages = {220 - 234}
, address = {Dortmund}
}
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| Gerland, P. | Klassifikationsgestützte on-line Adaption eines robusten beobachterbasierten Fehlerdiagnoseansatzes für nichtlineare Systeme | 2011 | Schriftenreihe Mess- und Regelungstechnik der Universität Kassel FG Mess- und Regelungstechnik Vol. 1 , kassel university press , April , Doktorarbeit | phdthesis | URL PhD-3 |
| Abstract: Diese Arbeit behandelt die Problemstellung der modellbasierten Fehlerdiagnose für Lipschitz-stetige nichtlineare Systeme mit Unsicherheiten. Es wird eine neue adaptive Fehlerdiagnosemethode vorgestellt. Erkenntnisse und Verfahren aus dem Bereich der Takagi-Sugeno (TS) Fuzzy-Modellbildung und des Beobachterentwurfs sowie der Sliding-Mode (SM) Theorie werden genutzt, um einen neuartigen robusten und nichtlinearen TS-SM-Beobachter zu entwickeln. Durch diese Zusammenführung lassen sich die jeweiligen Vorteile beider Ansätze miteinander kombinieren. Bedingungen zur Konvergenz des Beobachters werden als lineare Matrizenungleichungen (LMIs) abgeleitet. Diese Bedingungen garantieren zum einen die Stabilität und liefern zum anderen ein direktes Entwurfsverfahren für den Beobachter. Der Beobachterentwurf wird für die Fälle messbarer und nicht messbarer Prämissenvariablen angegeben. Durch die TS-Erweiterung des in dieser Arbeit verwendeten SM-Beobachters ist es möglich, den diskontinuierlichen Rückführterm mithilfe einer geeigneten kontinuierlichen Funktion zu approximieren und dieses Signal daraufhin zur Fehlerdiagnose auszuwerten. Dies liefert eine Methodik zur Aktor- und Sensorfehlerdiagnose nichtlinearer unsicherer Systeme. Gegenüber anderen Ansätzen erlaubt das Vorgehen eine quantitative Bestimmung und teilweise sogar exakte Rekonstruktion des Fehlersignalverlaufs. Darüber hinaus ermöglicht der Ansatz die Berechnung konstanter Fehlerschwellen direkt aus dem physikalischen Vorwissen über das betrachtete System. Durch eine Erweiterung um eine Betriebsphasenerkennung wird es möglich, die Schwellenwerte des Fehlerdiagnoseansatzes online an die aktuelle Betriebsphase anzupassen. Hierdurch ergibt sich in Betriebsphasen mit geringen Modellunsicherheiten eine deutlich erhöhte Fehlersensitivität. Zudem werden in Betriebsphasen mit großen Modellunsicherheiten Falschalarme vermieden. Die Kernidee besteht darin, die aktuelle Betriebsphase mittels eines Bayes-Klassikators in Echtzeit zu ermitteln und darüber die Fehlerschwellen an die a-priori de nierten Unsicherheiten der unterschiedlichen Betriebsphasen anzupassen. Die E ffektivität und Übertragbarkeit der vorgeschlagenen Ansätze werden einerseits am akademischen Beispiel des Pendelwagens und anderseits am Beispiel der Sensorfehlerdiagnose hydrostatisch angetriebener Radlader als praxisnahe Anwendung demonstriert. | |||||
BibTeX:
@phdthesis{PhdGerland2011,
author = {Gerland, Patrick}
, title = {Klassifikationsgestützte on-line Adaption eines robusten beobachterbasierten Fehlerdiagnoseansatzes für nichtlineare Systeme}
, booktitle = {Schriftenreihe Mess- und Regelungstechnik der Universität Kassel}
, publisher = {kassel university press}
, school = {FG Mess- und Regelungstechnik}
, type = {Doktorarbeit}
, year = {2011}
, volume = {1}
, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2011080838620}
, mrtnr = {PhD-3} }
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| Gerland, P. | Einführung in die statistische Mustererkennung [BibTeX] |
2009 | (1) , Februar , Forschungsbericht | techreport | TR1 |
BibTeX:
@techreport{GerlandTB2009StatMuster,
author = {Patrick Gerland}
, title = {Einführung in die statistische Mustererkennung}
, type = {Forschungsbericht}
, year = {2009}
, number = {1}
, mrtnr = {TR1} }
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| Gerland, P. | Modellbasierte Fehlererkennung und Fehlerisolierung für das elektronische Stabilitätsprogramm von Nutzfahrzeugen [BibTeX] |
2005 | Fachgebiet Regelungstechnik und Systemdynamik (Maschinenbau) , Universität Kassel , Diplomarbeit 2 , Betreuer: H. Hahn, Hanns-Jakob Sommer | mastersthesis | |
BibTeX:
@mastersthesis{Diplom2Gerland05,
author = {Patrick Gerland}
, title = {Modellbasierte Fehlererkennung und Fehlerisolierung für das elektronische Stabilitätsprogramm von Nutzfahrzeugen}
, school = {Fachgebiet Regelungstechnik und Systemdynamik (Maschinenbau)}
, type = {Diplomarbeit 2}
, year = {2005}
, address = {Universität Kassel}
, note = {Betreuer: H. Hahn, Hanns-Jakob Sommer }
}
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| Gerland, P. | Experimental identification of inertia parameters of a parallel robot manipulator [BibTeX] |
2003 | Fachgebiet Regelungstechnik und Systemdynamik (Maschinenbau) , Universität Kassel , Diplomarbeit 1 , Betreuer: H. Schulte | mastersthesis | |
BibTeX:
@mastersthesis{Diplom1Gerland03,
author = {Patrick Gerland}
, title = {Experimental identification of inertia parameters of a parallel robot manipulator}
, school = {Fachgebiet Regelungstechnik und Systemdynamik (Maschinenbau)}
, type = {Diplomarbeit 1}
, year = {2003}
, address = {Universität Kassel}
, note = {Betreuer: H. Schulte}
}
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| Gerland, P., Gross, D., Schulte, H. & Kroll, A. | Robust Adaptive Fault Detection Using Global State Information and Application to Mobile Working Machines | 2010 | Conference on Control and Fault-Tolerant Systems (SysTol) , pp. 813 - 818 , Nice, France , October 6-8 | conference | |
| Abstract: In this paper, an observer-based fault detection approach for a class of nonlinear systems is presented, which can be modeled by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models. We propose a sliding mode fuzzy observer that deals with bounded uncertainties in the plant and allows fault estimation based on an equivalent output error injection approach [5]. Furthermore an adaption scheme based on pattern recognition algorithms is presented. It allows to deal with situational uncertainties, which affect the system, by adapting the fault sensitivity. An extensive simulation of a mobile working machine is used to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme. | |||||
BibTeX:
@conference{Gerland2010SysTol,
author = {Gerland, Patrick and Gross, Dominic and Schulte, Horst and Kroll, Andreas}
, title = {Robust Adaptive Fault Detection Using Global State Information and Application to Mobile Working Machines}
, booktitle = {Conference on Control and Fault-Tolerant Systems (SysTol)}
, year = {2010}
, pages = {813 - 818}
, address = {Nice, France}
}
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| Gerland, P., Gross, D., Schulte, H. & Kroll, A. | Design of Sliding Mode Observers for TS Fuzzy Systems with Application to Disturbance and Actuator Fault Estimation | 2010 | 49th IEEE Conference on Decision and Control , pp. 4373 - 4378 , Atlanta, USA , December 15-17 , IEEE , DVD-ROM | conference | URL |
| Abstract: In this paper an observer-based fault detection approach for a class of nonlinear systems, which can be modeled by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models, is presented. We propose a sliding mode fuzzy observer that deals with bounded uncertainties in the plant and allows fault estimation based on an equivalent output error injection approach. Necessary conditions for the existence of the robust observer are derived from sliding mode theory . Stability is ensured by linear matrix inequality (LMI) based sufficient conditions. An illustrative example demonstrates the effectiveness of the proposed scheme. | |||||
BibTeX:
@conference{Gerland2010CDC,
author = {Gerland, Patrick and Gross, Dominic and Schulte, Horst and Kroll, Andreas}
, title = {Design of Sliding Mode Observers for TS Fuzzy Systems with Application to Disturbance and Actuator Fault Estimation}
, booktitle = {49th IEEE Conference on Decision and Control}
, year = {2010}
, pages = {4373 - 4378}
, address = {Atlanta, USA}
, note = {DVD-ROM}
, url = {http://www.ieeecss.org/CAB/conferences/cdc2010/}
}
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| Gerland, P., Schulte, H. & Kroll, A. | Vergleichende Untersuchung nichtlinearer Beobachterkonzepte zur Fehlerdiagnose am Beispiel hydrostatischer Fahrantriebe [BibTeX] |
2009 | 19. Workshop Computational Intelligence Vol. 29 , pp. 61-74 , Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Informatik / Automatisierungstechnik , Dortmund , 2.-4. Dezember | conference | |
BibTeX:
@conference{Gerland2009CI,
author = {Gerland, Patrick and Schulte, Horst and Kroll, Andreas}
, title = {Vergleichende Untersuchung nichtlinearer Beobachterkonzepte zur Fehlerdiagnose am Beispiel hydrostatischer Fahrantriebe}
, booktitle = {19. Workshop Computational Intelligence}
, year = {2009}
, volume = {29}
, pages = {61-74}
, address = {Dortmund}
}
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| Gerland, P., Schulte, H. & Kroll, A. | Wahrscheinlichkeitsbasierte globale Situationserkennung bei komplexen Systemen [BibTeX] |
2008 | 18. Workshop Computational Intelligence Vol. 24 , pp. 174-188 , Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Informatik / Automatisierungstechnik , Dortmund , 3.-5. Dezember | conference | |
BibTeX:
@conference{Gerland2008CI,
author = {Gerland, Patrick and Schulte, Horst and Kroll, Andreas}
, title = {Wahrscheinlichkeitsbasierte globale Situationserkennung bei komplexen Systemen}
, booktitle = {18. Workshop Computational Intelligence}
, year = {2008}
, volume = {24}
, pages = {174-188}
, address = {Dortmund}
}
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| Gerland, P., Schulte, H. & Kroll, A. | Probability-based global state detection of complex technical systems and application to mobile working machines | 2009 | European Control Conference (ECC) , pp. 1269-1274 , IEEE , Budapest, Hungary , August , 23-26 | conference | |
| Abstract: Frequently, the increasing level of automation requires a systematic consideration of numerous interacting components influenced by internal feedback mechanisms as well as interactions with human operators under varying environmental conditions. This places demands on modeling, which in general cannot be satisfied by traditional modeling concepts. In this paper, a model approach for complex technical systems is developed, which consists of two language layers. The first layer takes the physical knowledge of the technical system into account. The second one uses stochastic models in combination with superordinate higher-level terms to formulate properties concerning the overall system. By means of a case study dealing with the automation of mobile working machines, it is shown that this approach can be used to recognize driving situations under varying environmental conditions. | |||||
BibTeX:
@conference{Gerland2009ECC,
author = {Gerland, Patrick and Schulte, Horst and Kroll, Andreas}
, title = {Probability-based global state detection of complex technical systems and application to mobile working machines}
, booktitle = {European Control Conference (ECC)}
, publisher = {IEEE}
, year = {2009}
, pages = {1269-1274}
, address = {Budapest, Hungary}
, isbn = {978-963-311-369-1}
}
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| Ren, Z., Kroll, A. & Gerland, P. | A Novel Friction-Identification Method using Sliding-Mode Observer and Its Application to Electro-Mechanical Throttles [BibTeX] |
2011 | 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC) , pp. 4803-4808 , Milano, Italy , 28. Aug. - 2. Sep. , IFAC , DVD-ROM | conference | |
BibTeX:
@conference{Ren8IFAC2011,
author = {Ren, Z. and Kroll, A. and Gerland, P.}
, title = {A Novel Friction-Identification Method using Sliding-Mode Observer and Its Application to Electro-Mechanical Throttles}
, booktitle = {18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC)}
, year = {2011}
, pages = {4803-4808}
, address = {Milano, Italy}
, note = {DVD-ROM}
}
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| Schulte, H. & Gerland, P. | Observer-based estimation of pressure signals in hydrostatic transmissions | 2010 | IFAC Symposium Advances in Automotive Control (AAC) , Munich, Germany , July, 11 - 14 , IFAC | conference | |
| Abstract: Hydrostatic transmissions, also called hydrostatic gears, have been widely used in mobile working machines and off-road vehicles such as construction and agricultural machines. This kind of transmission offers important advantages like continuously variable transmission with high power density, maximum tractive force at low speeds and reversing without changing gear. The automatic electronic control of hydrostatic transmissions, which depend on a number of measurable values, has become more common in industrial practice. To ensure the reliability and safety at least a two-channel redundant system for the measuring channels is required. In this paper, a general model-based approach using a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy observer for analytical redundancy of the oil pressure measuring process in hydrostatic transmissions is developed. It has been shown by experimental results that this approach can be used to estimate the pressure values under varying load conditions and different driving situations. | |||||
BibTeX:
@conference{Schulte2010AAC,
author = {Schulte, Host and Gerland, Patrick}
, title = {Observer-based estimation of pressure signals in hydrostatic transmissions}
, booktitle = {IFAC Symposium Advances in Automotive Control (AAC)}
, year = {2010}
, address = {Munich, Germany}
}
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| Schulte, H. & Gerland, P. | Observer Design using T-S Fuzzy Systems for pressure estimation in hydrostatic transmissions [BibTeX] |
2009 | International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA '09 ) , Pisa, Italy , November 30 - December 2 | conference | |
BibTeX:
@conference{SchulteGerlandISDA2009,
author = {Horst Schulte and Patrick Gerland}
, title = {Observer Design using T-S Fuzzy Systems for pressure estimation in hydrostatic transmissions}
, booktitle = {International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA '09 )}
, year = {2009}
, address = {Pisa, Italy}
}
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| Schulte, H. & Gerland, P. | A systematic load identification procedure for parallel robot manipulators [BibTeX] |
2004 | 21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics , Warsaw, Poland , #august# | inproceedings | |
BibTeX:
@inproceedings{Schulte:2004b,
author = {Horst Schulte and Patrick Gerland}
, title = {A systematic load identification procedure for parallel robot manipulators}
, booktitle = {21st International Congress of Theoretical and Applied Mechanics}
, year = {2004}
, address = {Warsaw, Poland}
}
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| Schulte, H. & Gerland, P. | On the load inertia parameter estimation of a class of parallel robots [BibTeX] |
2004 | 3rd IFAC Conference on Mechatronic Systems Proceedings , Sydney, Australia , September 6-8 | inproceedings | |
BibTeX:
@inproceedings{SchulteGerland:2004,
author = {Horst Schulte and Patrick Gerland}
, title = {On the load inertia parameter estimation of a class of parallel robots}
, booktitle = {3rd IFAC Conference on Mechatronic Systems Proceedings}
, year = {2004}
, address = {Sydney, Australia}
}
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| Schulte, H., Gerland, P. & Do | Robuste Fehlerdiagnose bei aktuator- und sensorähnlichen Fehlern am Beispiel eines Dreitanksystems [BibTeX] |
2010 | 20. Workshop Computational Intelligence Vol. 33 , pp. 277-278 , Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Informatik / Automatisierungstechnik , KIT Scientific Publisher , 1.-3. Dezember , Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin / Universität Kassel | conference | |
BibTeX:
@conference{SchulteCIWS2010,
author = {Horst Schulte and Patrick Gerland and Do}
, title = {Robuste Fehlerdiagnose bei aktuator- und sensorähnlichen Fehlern am Beispiel eines Dreitanksystems}
, booktitle = {20. Workshop Computational Intelligence}
, publisher = {KIT Scientific Publisher}
, year = {2010}
, volume = {33}
, pages = {277-278}
}
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Created by JabRef on 01/08/2013.