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The trajectory tracking problem for a real-scaled fully-actuated surface vessel is addressed in this paper. A nonlinear model predictive control (NMPC) scheme was designed to track a reference trajectory, considering state and input constraints, and environmental disturbances, which were assumed to be constant over the prediction horizon. The controller was tested by performing docking maneuvers using the real-scaled research vessel from the University of Applied Sciences Konstanz at the Rhine river in Germany. A comparison between the experimental results and the simulated ones was analyzed to validate the NMPC controller.
Trajectory Tracking of a Fully-actuated Surface Vessel using Nonlinear Model Predictive Control
(2021)
The trajectory tracking problem for a fully-actuated real-scaled surface vessel is addressed in this paper. The unknown hydrodynamic and propulsion parameters of the vessel’s dynamic model were identified using an experimental maneuver-based identification process. Then, a nonlinear model predictive control (NMPC) scheme is designed and the controller’s performance is assessed through the variation of NMPC parameters and constraints tightening for tracking a curved trajectory.
A growing share of modern trade policy instruments is shaped by non-tariff barriers (NTBs). Based on a structural gravity equation and the recently updated Global Trade Alert database, we empirically investigate the effect of NTBs on imports. Our analysis reveals that the implementation of NTBs reduces imports of affected products by up to 12%. Their trade dampening effect is thus comparable to that of trade defence instruments such as anti-dumping duties. It is smaller for exporters that have a free trade agreement with the importing country. Different types of NTBs affect trade to a different extent. Finally, we investigate the effect of behind-the-border measures, showing that they significantly lower the importer’s market access.
A growing share of modern trade policy instruments is shaped by non-tariff barriers (NTBs). Based on a structural gravity equation and the recently updated Global Trade Alert database, we empirically investigate the effect of NTBs on imports. Our analysis reveals that the implementation of NTBs reduces imports of affected products by up to 12%. Their trade dampening effect is thus comparable to that of trade defence instruments such as anti-dumping duties. It is smaller for exporters that have a free trade agreement with the importing country. Different types of NTBs affect trade to a different extent. Finally, we investigate the effect of behind-the-border measures, showing that they significantly lower the importer’s market access.
The Global Sanctions Data Base (GSDB): an update that includes the years of the Trump presidency
(2021)
Wie gehen mittelständische Unternehmen mit internationaler Geschäftstätigkeit mit Compliance-Risiken um? Wie gelingt das Risikomanagement spezifischer Herausforderungen der Regelkonformität in Wachstumsländern, die aus Compliance-Gesichtspunkten als Hochrisikoländer eingestuft werden? Und was beschäftigt dabei Compliance-Officer im Mittelstand? Diesen Fragen widmete sich ein anwendungsorientiertes Forschungsprojekt am Konstanz Institut für Corporate Governance.
Der Urban-Heat-Island-Effekt in Städten wird sich, angetrieben durch den globalen Klimawandel, weiter verstärken. Dem können städtebauliche Maßnahmen mildernd entgegenwirken.
Aus diesem Grund soll in dieser Bachelorarbeit im Rahmen des CoKLIMAx-Projekts eine Maßnahmentoolbox für resiliente Stadtplanung erstellt werden. Im Fokusbereich Wärme werden Maßnahmen näher betrachtet, die dazu beitragen können, Städte bezüglich zu erwartender vermehrter Hitzeereignisse zukünftig klimaresilienter zu gestalten.
Ziel dieser Arbeit ist die Zusammenstellung ausgewählter, konkreter Hitze-Resilienz-Maßnahmen für den städtischen Raum in einer Maßnahmentoolbox. Mithilfe dieser Toolbox sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, die Auswirkungen von Hitzeextremereignissen auf den städtischen Raum durch städtebauliche Maßnahmen zu minimieren beziehungsweise zu vermeiden.
Adressaten sollen in erster Linie Behörden auf kommunaler Ebene sein. Diese sollen bezüglich zunehmender Hitzeextremereignisse und ihrer negativen Auswirkungen auf Mensch, Wirtschaft sowie Gebäude und Infrastruktur, besser vorbereitet bzw. handlungsfähiger gemacht werden.
This paper analyses international cooperation in alternative energy production research and development. Therefore, patents of the technological domain, registered at the European Patent Office from 1997 until 2016, are analysed. International cooperation is considered when patents involve co-assignment or co-inventorship comprising two or more different countries. Generally, international R&D cooperation tends to be increasing over time in alternative energy production. In total, 2234 co-patents from 87 countries are identified. Through social network analysis the cooperative relationships between countries are examined. The most significant states of the network are the United States of America and Germany. Innovative clusters and strong partnerships are identified. Alternative energy technologies that involve international cooperation most extensively are harnessing energy from manmade waste, solar energy and bio-fuels. The paper clarifies which countries are cooperating with each other for what purpose. The findings can be used for establishing R&D strategies in the domain of alternative energy production.
To assess the quality of a person’s sleep, it is essential to examine the sleep behaviour by identifying the several sleep stages, their durations and sleep cycles. The established and gold standard procedure for sleep stage scoring is overnight polysomnography (PSG) with the Rechtschaffen and Kales (R-K) method. Unfortunately, the conduct of PSG is timeconsuming and unfamiliar for the subjects and might have an impact of the recorded data. To avoid the disadvantages with PSG, it is important to make further investigations in low-cost home diagnostic systems. For this intention it is necessary to find suitable bio vital parameters for classifying sleep stages without any physical impairments at the same time.
Due to the promising results in several publications we want to analyse existing methods for sleep stage classification based on the parameters body movement,
heartbeat and respiration. Our aim was to find different behaviour patterns in the several sleep stages. Therefore, the average values of 15 wholenight PSG recordings -obtained from the ‘DREAMS Subjects Database’- where analysed in the light of heartbeat, body movement and respiration with 10 different methods.
To evaluate the quality of a person's sleep it is essential to identify the sleep stages and their durations. Currently, the gold standard in terms of sleep analysis is overnight polysomnography (PSG), during which several techniques like EEG (eletroencephalogram), EOG (electrooculogram), EMG (electromyogram), ECG (electrocardiogram), SpO2 (blood oxygen saturation) and for example respiratory airflow and respiratory effort are recorded. These expensive and complex procedures, applied in sleep laboratories, are invasive and unfamiliar for the subjects and it is a reason why it might have an impact on the recorded data. These are the main reasons why low-cost home diagnostic systems are likely to be advantageous. Their aim is to reach a larger population by reducing the number of parameters recorded. Nowadays, many wearable devices promise to measure sleep quality using only the ECG and body-movement signals. This work presents an android application developed in order to proof the accuracy of an algorithm published in the sleep literature. The algorithm uses ECG and body movement recordings to estimate sleep stages. The pre-recorded signals fed into the algorithm have been taken from physionet1 online database. The obtained results have been compared with those of the standard method used in PSG. The mean agreement ratios between the sleep stages REM, Wake, NREM-1, NREM-2 and NREM-3 were 38.1%, 14%, 16%, 75% and 54.3%.
As interest in the investigation of possible sources and environmental sinks of technology-critical elements (TCEs) continues to grow, the demand for reliable background level information of these elements in environmental matrices increases. In this study, a time series of ten years of sediment samples from two different regions of the German North Sea were analyzed for their mass fractions of Ga, Ge, Nb, In, REEs, and Ta (grain size fraction < 20 µm). Possible regional differences were investigated in order to determine preliminary reference values for these regions. Throughout the investigated time period, only minor variations in the mass fractions were observed and both regions did not show significant differences. Calculated local enrichment factors ranging from 0.6 to 2.3 for all TCEs indicate no or little pollution in the investigated areas. Consequently, reference values were calculated using two different approaches (Median + 2 median absolute deviation (M2MAD) and Tukey inner fence (TIF)). Both approaches resulted in consistent threshold values for the respective regions ranging from 158 µg kg−1 for In to 114 mg kg−1 for Ce. As none of the threshold values exceed the observed natural variation of TCEs in marine and freshwater sediments, they may be considered baseline values of the German Bight for future studies.
SDG Voyager - A practical guide to align business excellence with Sustainable Development Goals
(2018)
By now, an inflationary high number of international publications on the topic “Agenda 2030” exist. But unanswered to this day seems to be the question of how the CSR-management of a company can make a concrete contribution to the SDGs. Instead of unilaterally demanding the reporting of companies’ sustainability activities, the SDG Voyager starts earlier in the process with the intention of encouraging companies of all sizes to become familiar with the fields of action for corporate responsibility and to attend to these issues without feeling overwhelmed. Many companies will find that they are already making a big contribution to sustainable development in a number of fields. In other areas, however, there will still be an urgent need for action. The SDG Voyager aims to acquaint companies with these topics and support them to fulfill their responsibilities towards their stakeholders and society.
Unternehmen sind nur dann erfolgreich, wenn sie sich dem unternehmensethischen Spannungsfeld proaktiv stellen. Erfolg und Anstand sind zwei Seiten derselben Medaille: Unternehmen sind nicht erfolgreich, obwohl, sondern WEIL sie sich um ethisch korrektes Handeln bemühen! Das Delta zwischen ethischem Anspruch und dem von Markt und Wettbewerb Geforderten lässt sich niemals vollständig aufheben: Es gibt so wenig perfekte Unternehmen wie es perfekte Menschen gibt!
Aber: Individuen wie Organisationen können sich auf den Weg zur ethisch orientierten Business Excellence machen und in einem auf Dauer angelegten, kontinuierlichen Entwicklungsprozess darum ringen!
Der DEX Deutscher Ethik Index® gibt Auskunft darüber, ob der Erfolg eines Unternehmens auf anständige Weise erreicht wurde. Zielgruppe des veröffentlichten DEX sind alle Anspruchsgruppen (Stakeholder) und die Gesellschaft. Der DEX informiert darüber, ob das Unternehmen einen Mehrwert für alle seine Stakeholder schafft (= Stakeholder Value). Der DEX unterstützt Entscheidungen der Öffentlichkeit, ob einer Organisation aufgrund ihres Beitrags für die Gesellschaft die „License to Operate“ erteilt wird (= Shared Value).
Unternehmenskultur
(2022)
Unternehmenskultur als die zentrale informeller Steuerungsgröße von Organisationen spielt insbesondere bei der Verankerung ethischer Werte und Prinzipien in Unternehmen eine unverzichtbare Rolle. Warum dies so ist und welchen konkreten Beitrag eine bewusste Kulturentwicklung im Kontext angewandter Unternehmensethik leisten kann, ist Gegenstand des Artikels.
Unternehmensberatung
(2022)
Im Kapitel "Unternehmensberatung" geht es um die Themen, inhaltlichen Schwerpunkte und möglichen Ansätze von Beratungsdienstleistungen im Kontext heutiger angewandter Unternehmensethik. Von der Gestaltung einer Unternehmenskultur der Integrität zur Prävention von Wirtschaftskriminalität bis zur Entwicklung eines ganzheitlichen unternehmerischen Verantwortungsmanagements, das neben Nachhaltigkeitsaspekten auch einen ethisch reflektierten Umgang mit Digitalisierung und KI umfasst.
ISO 26000
(2022)
Bei der internationalen Norm DIN ISO 26000, deren englische Originalfassung unter dem Titel Guidance on Social Responsibility (ISO 26000: 2010) veröffentlicht wurde, handelt es sich um den ersten und einzigen Standard zum Thema, der eine eindeutige, international konsensfähige Definition gesellschaftlicher Verantwortung von Unternehmen (CSR) vorgelegt hat und der empfiehlt, die damit verbundenen Aspekte nicht isoliert zu betrachten und zu managen. Aufgrund der Entwicklung im Rahmen eines aufwendigen globalen Multistakeholderprozesses auf der Basis des Konsensprinzips verfügen ihre Inhalte zudem über ein hohes Maß an Legitimität. Neben einer Betrachtung der Inhalte und Besonderheiten der Norm soll deutlich gemacht werden, dass und warum es für Organisationen aller Art lohnend sein kann, sich auch zehn Jahre nach der Veröffentlichung mit diesem umfassendsten Standard zum Thema auseinanderzusetzen: Welche Hinweise und Ratschläge für ein zeitgemäßes Management von CSR bzw. Nachhaltigkeit lassen sich für die Praxis daraus nach wie vor entnehmen? Welche Antworten bietet die ISO 26000 zu neueren gesellschaftlichen und wirtschaftspolitischen Trends, zu den heutigen Anforderungen an ein Nachhaltigkeitsmanagement? War man bei ihrer inhaltlichen Konzeption und Ausarbeitung dem Mainstream der damaligen Zeit vielleicht sogar voraus?
Beyond the SDG compass
(2015)
CSR und Compliance
(2015)
1863 dichtet der Volksautor Wilhelm Busch die Geschichte von Max und Moritz, zweier Lausbuben, die gegen Regeln und Sitten der Dorfgemeinschaft verstoßen und das Zusammenleben empfindlich stören. Busch zeigt in seiner Dichtung schon in der Einleitung den Kern des Problems auf. „Ach, was muß man oft von bösen Kindern hören oder lesen! Wie zum Beispiel hier von diesen, Welche Max und Moritz hießen;
Die, anstatt durch weise Lehren Sich zum Guten zu bekehren, Oftmals noch darüber lachten Und sich heimlich lustig machten. Ja, zur Übeltätigkeit, Ja, dazu ist man bereit!“ Max und Moritz weigern sich, die Schule zu besuchen und sich regelkonform und anständig zu verhalten. Ihre Uneinsichtigkeit und ihre Rücksichtslosigkeit enden für die beiden tödlich, und erst mit diesem Ende kehrt wieder Ruhe im Dorf ein. Der Zusammenhang zwischen der bekannten Kindergeschichte „Max und Moritz“ von Wilhelm Busch und aktuellen Wirtschafts- und Unternehmensskandalen scheint vielleicht auf den ersten Blick etwas weit hergeholt. Als „modernes Märchen“ sprechen diese Geschichte und ihre Moral aber letztlich genau von dem, was Unternehmen heute weltweit zu schaffen macht. Ohne die bekannten Lausbubenstreiche mit Spielarten moderner Wirtschaftskriminalität gleichsetzen zu wollen, lässt sich aus den sieben Streichen für unser Thema folgendes ableiten:
– Regelwidriges Verhalten kann überall auftauchen
– Unter dem Fehlverhalten einzelner haben alle zu leiden
– Das Funktionieren des übergeordneten Systems wird nachhaltig gestört
– Und: klassische „Erziehungsversuche“ erweisen sich häufig als wirkungslos
Compliance meets CSR
(2023)
Was früher Gegenstand freiwilliger Selbstverpflichtung war, wird seit einiger Zeit zunehmend reguliert: die Wahrnehmung der unternehmensspezifischen Verantwortung gegenüber Umwelt und Gesellschaft, neudeutsch Corporate Social Responsibility (CSR). CSR und Compliance rücken damit näher zusammen. Vieles, was früher durch CSR-Abteilungen im besten Fall systematisch gemanagt wurde, ist nun gesetzlich vorgeschrieben und fällt damit in den Aufgabenbereich von Compliance. Liegt es da nicht nahe, die beiden Bereiche miteinander zu verschmelzen respektive CSR dem Bereich unterzuordnen, der seit den spektakulären Korruptions- und Bilanzfälschungsskandalen zu Beginn dieses Jahrtausends über die größere Management-Awareness verfügt?
Der vorliegende Beitrag versucht deutlich zu machen, wie das Verhältnis sachlich-fachlich einzuordnen ist und welche Schlussfolgerungen in der Praxis daraus gezogen werden könnten.
Die Stiftung – CLUB OF HAMBURG widmet sich wissenschaftlich fundiert und praxisorientiert dem zeitgemäßen Verständnis unternehmerischen Erfolgs. Nach Überzeugung ihrer Stifter und Partner bilden wirtschaftlicher Erfolg und anständige Unternehmensführung eine untrennbare Einheit.
Anständiges Verhalten bedeutet nicht nur die legitimen Erwartungen der Gesellschaft und der eigenen Organisation zu berücksichtigen, sondern auch grundlegende ethische Werte und Prinzipien sowie daraus abgeleitete Normen, Gesetze und Regelungen zu respektieren und einzuhalten. Aus dieser Überzeugung heraus verfolgt die Stiftung das Ziel, Führungskräfte auf allen Managementebenen zur Umsetzung einer umfassend werteorientierten Unternehmensführung anzuregen und praxisorientiert zu unterstützen.
In enger Zusammenarbeit mit Unternehmen und spezialisierten Forschungseinrichtungen wurde das Entwicklungsmodell „Erfolg mit Anstand“ entwickelt. Das Modell verbindet die Inhalte einschlägiger globaler Standards mit den praktischen Erfahrungen aus der Evaluierung und Zertifizierung verantwortlicher, exzellenter Unternehmensführung. Auf diese Weise kann „ehrbares Verhalten“ von Unternehmen nicht nur bewertet und zertifiziert, sondern auch dokumentiert und extern nachvollziehbar gemacht werden. Das Entwicklungsmodell bildet die normative Basis des DEX Deutscher Ethik Index. Als Ergänzung zum rein Shareholder-Value-orientierten DAX steht der DEX Deutscher Ethik Index Unternehmen und Organisationen aller Größen, Branchen und Rechtsformen offen. Er dokumentiert den unternehmensethischen Fortschritt als Basis des wirtschaftlichen Erfolgs unter den Rahmenbedingungen des 21. Jahrhunderts nachweislich und breitenwirksam.
Dem vorliegenden Beitrag liegt ein Verständnis von unternehmerischer Verantwortung zugrunde, das sich auf die Auswirkungen von Unternehmensentscheidungen bezieht. Verantwortung bedeutet, Rede und Antwort für diese Auswirkungen zu stehen – also Kommunikation. Bevor jedoch nach außen kommuniziert werden kann, müssen im Unternehmen die Voraussetzungen für verantwortliches Entscheiden und Handeln geschaffen werden. Dies wird durch ein systematisches Wertemanagement ermöglicht, das einerseits auf eine gezielte Veränderung der Unternehmenskultur abzielt, durch die Verhalten informell gesteuert wird, und andererseits auf das Aufstellen konkreter Regeln, Vorschriften und Richtlinien. Im Fokus steht die besondere Rolle der internen (CSR-)Kommunikation für die erfolgreiche Umsetzung eines Wertemanagements. Am Beispiel der Fraport AG wird illustriert, wie die Umsetzung des im Jahr 2003 eingeführten wertebasierten Compliance-Managements zu messbaren Erfolgen geführt hat.
Unternehmensethik auf dem Vormarsch: ISO 26000 macht Ethik zur Norm globalen Wirtschaftshandelns
(2011)
Die konsensuell erarbeitete ISO 26000 ist ein Leitfaden zur Umsetzung von gesellschaftlicher Verantwortung. Sie sorgt nicht nur für ein klareres Verständnis des Beitrags, den alle Arten von Organisationen zur nachhaltigen Entwicklung der Gesellschaft leisten können, sondern führt die verschiedenen CSR-Themen zusammen, denen sich alle Organisationen, unabhängig von ihrem Zweck, ihrer Größe oder ihrem Standort heute gegenübersehen. Dabei integriert die ISO 26000 als Produkt eines einzigartigen, weltweiten Normungsprozesses bereits bestehende Normen und CSR-Standards zu einem international akzeptierten Leitfaden.
Der Aufsatz beleuchtet die Entstehungsgeschichte des Leitfadens und seine Inhalte, mit dessen Hilfe Organisationen das Ziel gesellschaftlicher Wohlfahrt verfolgen können und sollen.
Discourse Ethics
(2021)
Die ISO 26000 schafft einen international anerkannten Referenzrahmen für die Wahrnehmung gesellschaftlicher Verantwortung durch Organisationen aller Art (Unternehmen, staatliche Institutionen, Vereinigungen). Das EFQM-Modell ist ein geeigneter Referenzrahmen, um eine Organisation so zu gestalten, dass die Unternehmensziele nachhaltig erreicht werden unter Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben und der Erfüllung legitimer Anforderungen relevanter Stakeholder.
Social Compliance
(2016)
In der Nachhaltigkeits-Diskussion spielen anthropogene Treibhausgasemissionen durch den von ihnen hervorgerufenen Klimawandel eine entscheidende Rolle. Im Zuge dessen entscheidet sich die Hochschule Technik, Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz (HTWG), eine jährliche Treibhausgasbilanzierung zu erstellen. Durch die jährliche Erfassung der hochschulbezogenen Emissionen erfolgt das Monitoring (dt.: Überwachung).
Die Bilanzierung und Überwachung der durch die Hochschule und ihren Betrieb verursachten Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) dienen als Ausgangspunkt für lokalen Klima-schutz. Die wesentlichen Handlungsfelder werden durch das Identifizieren der Hauptursachen für Treibhausgasemissionen ermittelt und setzen den Startpunkt für die Planung, Auswahl und Umsetzung von Klimaschutzaktivitäten. Durch eine langfristige und regelmäßige Überwachung der Emissionen trägt die HTWG auch über ihre lokalen Systemgrenzen hinaus zum gesellschaftlichen Umweltbewusstsein bei.
Um das Erreichen dieses Ziels zu unterstützen, wird im Rahmen der vorliegenden Abschlussarbeit ein Pflichtenheft erstellt. Dieses enthält eine Ausarbeitung über die erforderlichen Organisations- und Arbeitsstrukturen für das Monitoring der THG-Emissionen. Des Weiteren erfolgt mit der Status-Quo-Abschätzung der THG-Emissionen des festgelegten Basisjahres 2019 die erste exemplarische Praxisanwendung des Pflichtenheftes. Das Monitoring wird mit der Zielsetzung einer maßnahmen- und umsetzungsorientierten Anwendung konzeptioniert, dessen jährliche Erhebung mit einem vertretbaren Aufwand zu realisieren ist.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde an einem Beispielgebäude (Wessenberg-Schule Konstanz) gezeigt, dass Maßnahmen an der Gebäudehülle von Gebäuden der 60er-Jahre trotz Denkmalstatus ein durchaus erhebliches Potential aufweisen, um Wärmeverluste zu begrenzen, und sich Denkmalcharakter und energetischer Modernisierungswunsch nicht zwangsläufig gegenseitig ausschließen.
Hierbei wurden Thermografieaufnahmen angefertigt, Temperaturmessungen durchgeführt und U-Werte aller Bauteile der Gebäudehülle berechnet. Die Maßnahmen wurden auf Wärmebrücken und den Gesamtwärmedurchlass hin separat für jedes Bauteil bewertet.
Für gezielte Sanierungsvorschläge und die Untersuchung ihrer Wirksamkeit wurde das Gebäude intensiv untersucht. Hierbei wurden Informationen aus Archiven (Stadtarchiv Konstanz, Kreisarchiv Konstanz und Südwestdeutsches Archiv für Architektur und Ingenieurbau) zusammengetragen, die ein breites Bild des Bauablaufs und -geschichte, der verwendeten Baustoffe und der Architektur geben.
Da keine ausführliche Denkmalbegründung vorlag, wurde die Architektur und Gestaltung des Gebäudes separat betrachtet und bewertet.
Driver assistance systems are increasingly becoming part of the standard equipment of vehicles and thus contribute to road safety. However, as they become more widespread, the requirements for cost efficiency are also increasing, and so few and inexpensive sensors are used in these systems. Especially in challenging situations, this leads to the fact that target discrimination cannot be ensured which in turn leads to a false reaction of the driver assistance system. Typically, the interaction between moving traffic participants is not modeled directly in the environmental model so that tracked objects can split, merge or disappear. The Boids flocking algorithm is used to model the interaction between road users on already tracked objects by applying the movement rules (separation, cohesion, alignment) on the boids. This facilitates the creation of semantic neighborhood information between road users. We show in a comprehensive simulation that with only 7 boids per traffic participant, the estimated median separation between objects can improve from 2.4 m to 3 m for a ground truth of 3.7 m. The bottom percentile improves from 1.85 m to 2.8 m.
Driver assistance systems are increasingly becoming part of the standard equipment of vehicles and thus contribute to road safety. However, as they become more widespread, the requirements for cost efficiency are also increasing, and so few and inexpensive sensors are used in these systems. Especially in challenging situations, this leads to the fact that target discrimination cannot be ensured which may lead to false reactions of the driver assistance system. In this paper, the Boids flocking algorithm is used to generate semantic neighborhood information between tracked objects which in turn can significantly improve the overall performance. Two different variants were developed: First, a free-moving flock whereby a separate flock is generated per tracked object and second, a formation-controlled flock where boids of a single flock move along the future road course in a pre-defined formation. In the first approach, the interaction between the flocks as well as the interaction between the boids within a flock is used to generate additional information, which in turn can be used to improve, for example, lane change detection. For the latter approach, new behavioral rules have been developed, so that the boids can reliably identify control-relevant objects to a driver assistance system. Finally, the performance of the presented methods is verified through extensive simulations.
Intelligente Aktorik
(2017)
In this paper an approach towards databased fault diagnosis of linear electromagnetic actuators is presented. Time and time-frequency-domain methods were applied to extract fault related features from current and voltage measurements. The resulting features were transformed to enhance class separability using either Principal Component Analysis (PCA) or Optimal Transformation. Feature selection and dimensionality reduction was performed employing a modified Fisher-ratio. Fault detection was carried out using a Support-Vector-Machine classifier trained with randomly selected data subsets. Results showed, that not only the used feature sets (time-domain/time-frequency-domain) are crucial for fault detection and classification, but also feature pre-processing. PCA transformed time-domain features allow fault detection and classification without misclassification, relying on current and voltage measurements making two sensors necessary to generate the data. Optimal transformed time-frequency-domain features allow a misclassification free result as well, but as they are calculated from current measurements only, a dedicated voltage sensor is not necessary. Using those features is a promising alternative even for detecting purely supply voltage related faults.
Extracting suitable features from acquired data to accurately depict the current health state of a system is crucial in data driven condition monitoring and prediction. Usually, analogue sensor data is sampled at rates far exceeding the Nyquist-rate containing substantial amounts of redundancies and noise, imposing high computational loads due to the subsequent and necessary feature processing chain (generation, dimensionality reduction, rating and selection). To overcome these problems, Compressed Sensing can be used to sample directly to a compressed space, provided the signal at hand and the employed compression/measurement system meet certain criteria. Theory states, that during this compression step enough information is conserved, such that a reconstruction of the original signal is possible with high probability. The proposed approach however does not rely on reconstructed data for condition monitoring purposes, but uses directly the compressed signal representation as feature vector. It is hence assumed that enough information is conveyed by the compression for condition monitoring purposes. To fuse the compressed coefficients into one health index that can be used as input for remaining useful life prediction algorithms and is limited to a reasonable range between 1 and 0, a logistic regression approach is used. Run-to-failure data of three translational electromagnetic actuators is used to demonstrate the health index generation procedure. A comparison to the time domain ground truth signals obtained from Nyquist sampled coil current measurements shows reasonable agreement. I.e. underlying wear-out phenomena can be reproduced by the proposed approach enabling further investigation of the application of prognostic methods.
One major realm of Condition Based Maintenance is finding features that reflect the current health state of the asset or component under observation. Most of the existing approaches are accompanied with high computational costs during the different feature processing phases making them infeasible in a real-world scenario. In this paper a feature generation method is evaluated compensating for two problems: (1) storing and handling large amounts of data and (2) computational complexity. Both aforementioned problems are existent e.g. when electromagnetic solenoids are artificially aged and health indicators have to be extracted or when multiple identical solenoids have to be monitored. To overcome those problems, Compressed Sensing (CS), a new research field that keeps constantly emerging into new applications, is employed. CS is a data compression technique allowing original signal reconstruction with far fewer samples than Shannon-Nyquist dictates, when some criteria are met. By applying this method to measured solenoid coil current, raw data vectors can be reduced to a way smaller set of samples that yet contain enough information for proper reconstruction. The obtained CS vector is also assumed to contain enough relevant information about solenoid degradation and faults, allowing CS samples to be used as input to fault detection or remaining useful life estimation routines. The paper gives some results demonstrating compression and reconstruction of coil current measurements and outlines the application of CS samples as condition monitoring data by determining deterioration and fault related features. Nevertheless, some unresolved issues regarding information loss during the compression stage, the design of the compression method itself and its influence on diagnostic/prognostic methods exist.
Bewerbungs-Handbuch
(2011)
Karriere-Handbuch
(2011)
Verhaltenskunde
(2011)
Personalmarketing
(2011)