Echtzeitbetrachtungen in eingebetteten Regelungssystemen

Eingebettete Systeme kennzeichnen sich unter anderem durch einen optimierten Ressourcenverbrauch, aufgrund weniger rechenstarker Prozessoren, beschränkter Speicherkapazitäten und bandbegrenzten Kommunikationssystemen. Zusammen mit gemeinsam genutzten Ressourcen führt dies durch Interferenzen zwischen Applikationen zu variierenden Antwortzeiten.

Im Systementwurf digitaler Regelungssysteme, bei denen Aktoren, Sensoren und Reglerfunktionalitäten auf vernetzten Recheneinheiten verteilt sind, müssen diese plattformspezifischen zeitlichen Verzögerungen im Regelkreis berücksichtigt werden.
Dabei treten aufgrund eines Nichtdeterminismus neben festen Verzögerungen auch zeitvariable Verzögerungen (Jitter) auf. Solche Regelungssysteme finden ihre Anwendung in Fahrzeugen, in der Luft- und Raumfahrt sowie im Maschinen- und Anlagenbau.

Ein bisher ungelöstes Problem solcher Systeme ist der integrierte Entwurf von Reglerfunktionalität und Reglerplattform. Ferner existieren für die Implementierung verteilter Regelsysteme weder ausreichende Modellierungsmöglichkeit noch Methoden zur Analyse und Synthese.
Ziel der Forschungsarbeiten  ist neben den oben genannten Punkten, die Untersuchung dieser zeitlichen Einflüsse auf Reglerstabilität und Reglerperformance.

Projektspezifische Publikationen

	Tobias Bund, Steffen Moser, Steffen Kollmann und Frank Slomka, Jitter Considerations for Worst-Case Performance Generation in Digital Controller Design. Cyber-Physical Systems – Enabling Multi-Nature Systems, April 2012. ISBN: 978-3-8396-0398-7
	Tobias Bund, Steffen Moser, Steffen Kollmann und Frank Slomka, Guaranteed Bounds for the Control Performance Evaluation in Distributed System Architectures. Proceedings of the International Conference on Real-Time and Embedded Systems (RTES), November 2010.

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Projektmitarbeiter

Tobias Bund