Ricarda-Samantha Götte promovierte erfolgreich zum Thema „Online-Schätzung von Modellungenauigkeiten zur automatischen Modelladaption unter Beibehaltung einer physikalisch-technischen Interpretierbarkeit“. Erstgutachterin und DART-Nachwuchsgruppenleiterin war Dr.-Ing. Julia Timmermann, Vorsitzender der Promotionskommission war Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler.
Zusammenfassung der Arbeit:
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines modellbasierten Beobachters für eingangsaffine, nichtlineare Systeme, der trotz Modellungenauigkeiten eine hohe Schätzgüte erzielt und zusätzlich eine parametrische, physikalisch interpretierbare Darstellung dieser ermöglicht. Diese soll zur automatisierten Verbesserung des Modells verwendet werden. Die vorliegende Arbeit analysiert sowohl Techniken der hybriden Systemidentifikation wie physikalisch motivierte neuronale Netze, als auch Methoden zur Kompensation von Modellungenauigkeiten im Beobachterentwurf.
Basierend auf der Analyse wird ein neuartiger, modellbasierter Beobachter entworfen, der Systemzustände und Modellungenauigkeiten gleichzeitig schätzt und insbesondere eine parametrische, physikalisch interpretierbare Darstellung der Ungenauigkeiten erzielt. Diese besteht aus einer Linearkombination von physikalisch interpretierbaren Funktionen, deren dazugehörige, dünnbesetzt modellierte Parameter mithilfe eines augmentierten Zustands parallel zu den Systemzuständen geschätzt werden. Das Novum dieser Arbeit stellt somit die echtzeitfähige Schätzung von Zuständen und Modellungenauigkeiten in physikalisch-technischer Form dar, auf deren Grundlage ein Konzept zur automatisierten Modelladaption umgesetzt wird. Die Applikation der neuartigen Methodik ist in der Situation auftretender Systemveränderungen besonders vorteilhaft, da diese zur Laufzeit durch den augmentierten Beobachter geschätzt und identifiziert werden können.
