Daniel Labisch, Home

Dr.-Ing. Daniel Labisch

Arbeitsgebiet(e)

  • Regelung linearer und nichtlinearer Deskriptorsysteme
  • Entwurf von Verkopplungsregelungen

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Forschung

Im Rahmen des Forschungsprojektes werden Methoden zur Analyse und zum Entwurf von nichtlinearen differential-algebraischen Systembeschreibungen, die auch als Deskriptorsysteme bezeichnet werden, entwickelt.

Gegenüber der Zustandsraummethodik zeigen sich die Vorteile von Deskriptorsystemen besonders im Rahmen der modularen und automatisierten Modellbildung. Um die aufwändige Überführung in Zustandsraummodelle zu vermeiden, besteht eine naheliegende Alternative in der direkten Auslegung der Regelung am Deskriptorsystem.

Wie in Vorarbeiten gezeigt werden konnte, lassen sich Deskriptorsysteme als spezielles Verkopplungsproblem interpretieren. Da für den Entwurf nichtlinearer Deskriptorsysteme bisher nur sehr wenige Verfahren existieren, die zudem oft an spezielle Voraussetzungen bezüglich Index, Regularität oder Properheit des Systems geknüpft sind, stellt die Analyse dieses Problems im Kontext des Verkopplungsentwurfs einen Schwerpunkt des Forschungsvorhabens dar. Ziel ist es dabei, auf diesem Weg ein möglichst universell einsetzbares Verfahren zum Entwurf nichtlinearer Deskriptorsysteme zu entwickeln. Dies schließt dann insbesondere auch die Möglichkeit ein, Deskriptorsysteme mittels Standardintegrationsverfahren numerisch stabil zu simulieren.

Die neu entwickelten Entwurfsverfahren werden parallel zu den theoretischen Untersuchungen in Form benutzerfreundlicher Softwarepakete zur numerischen Berechnung bzw. symbolischen Manipulation implementiert und exemplarisch an einem antriebsredundanten parallelkinematischen Aktuator im Laborversuch erprobt.

Lehre

Abgeschlossene studentische Arbeiten

  • Entwurf eines Gain-Scheduling-Reglers für einen Parallelroboter (Studienarbeit)
  • Entwurf von strukturbeschränkten Rückführungen für reguläre Deskriptorsysteme – Ein numerischer Ansatz (Diplomarbeit)
  • Entwurf, Konstruktion und Inbetriebnahme eines mechatronischen Stiftaktuators für einen Parallelroboter (Projektseminar)
  • Geschichte der Regelungstechnik (Proseminar)
  • Entwurf einer nichtlinearen Regelung am Beispiel von „Ball-on-Plate“ (Diplomarbeit)
  • Vergleich verschiedener Ableitungsschätzverfahren (Proseminar)
  • Entwurf und Implementierung eines Gain-Scheduling-Reglers für einen Parallelroboter (Bachelorarbeit)
  • Nichtlineare Regelung eines hydraulisch aktuierten Doppelkupplungsgetriebes (externe Diplomarbeit)
  • Identifikation einen Innenrundschleifprozesses und Entwurf einer Kraftregelung (externe Diplomarbeit)
  • Anwendung und Vergleich von Ableitungsschätzverfahren an einem Parallelroboter (Bachelorarbeit)
  • Entwicklung der Parallelkinematik (Proseminar)
  • Analyse möglicher Realisierungen von „Ball-on-Plate“ (Proseminar)
  • Observer-based exact linearization of nonlinear systems (Bachelorarbeit)
  • Trajektorienfolgeregelung der Luftgeschwindigkeit in einem Windkanal mit Echtzeitanforderung (externe Diplomarbeit)
  • Entwicklung einer kamerabasierten Positionserfassung für einen „Ball-on-Plate“ Demonstrator (Projektseminar)
  • Analyse nichtlinearer Kalman-Filter für den Einsatz in einem Prozessleitsystem (externe Diplomarbeit)
  • Modularisierung und Kombination von Reglerstrukturen für einen Parallelroboter (Bachelorarbeit)
  • Zusammenhang zwischen Nullstellen und Entkoppelbarkeit bei linearen Systemen (Forschungsseminar)
  • Dynamische Entkopplung nichtlinearer Systeme (Forschungsseminar)
  • Entwurf einer nichtlinearen schaltenden Regelstrategie am Beispiel von „Ball-on-Plate“ (Studienarbeit)
  • Automatisierte Trajektoriengenerierung für einen Parallelroboter (Bachelorarbeit)
  • Konzeption und Konstruktion eines Ball-on-Plate-Systems (Advanced Design Project)
  • Integration von Synchronantrieben in einen planaren Parallelroboter und Entwicklung einer Regelstrategie zur Nutrastmomentkompensation (Masterarbeit)
  • Modellierung, Simulation und Optimierung einer Bewegungsregelung für ein Radioteleskop unter Berücksichtigung der Strukturelastizität (externe Masterarbeit)
  • Automatisierter Entwurf regulärer Deskriptorsysteme (Masterarbeit)
  • Stabile Entkopplung linearer Systeme durch statische Zustandsrückführung (Forschungsseminar)
  • Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Nullstellen und der Entkoppelbarkeit eines linearen Mehrgrößensystems (Forschungsseminar)
  • Realisierung einer kamerabasierten Positionserfassung für ein „Ball-on-Plate“-System (Projektseminar)
  • Automatisierung eines Hochregallagers und Entwurf einer Praktikums-Versuchsdurchführung (Projektseminar)
  • Konstruktion und Regelung eines Hochregallagers (Masterarbeit)
  • Entwurf robuster Ausgangsrückführungen für lineare Deskriptorsysteme (Studienarbeit)

Veröffentlichungen

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Verkopplungsbasierte Methode zur Entkopplung nichtlinearer Deskriptorsysteme.
In: at - Automatisierungstechnik, 62 (7) pp. 475-486. ISSN 2196-677X (Online) bzw. 0178-2312 (Print)
[Artikel] , (2014)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Optimale Regelung linearer, zeitvarianter Deskriptorsysteme.
In: at - Automatisierungstechnik, 62 (1) pp. 11-20.
[Artikel] , (2014)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich
Schöps, Sebastian ; Bartel, Andreas ; Günther, Michael ; ter Maten, Jan W. ; Müller, Peter C. (eds.) :

Design of causal observers for nonlinear descriptor systems.
In: Progress in Differential-Algebraic Equations. Deskriptor 2013. Differential-Algebraic Equations Forum. Springer, Heidelberg, Berlin , pp. 47-70. ISBN 978-3-662-44925-7
[Buchkapitel] , (2014)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich
Adamy, Jürgen ; Savodny, Oliver (eds.) :

Verkopplungsbasierte Methoden zum Regler- und Beobachterentwurf für nichtlineare Deskriptorsysteme.
GMA Fachausschuss 1.40 "Theoretische Verfahren der Regelungstechnik", Workshop , 15.09.-18.09.2013
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2013)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Entwurf kausaler Beobachter für nichtlineare Deskriptorsysteme.
Deskriptor 2013 - Workshop über gekoppelte Deskriptorsysteme Geseke
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2013)

Labisch, Daniel:
Verkopplungsbasierte Methoden zum Regler- und Beobachterentwurf für nichtlineare Deskriptorsysteme.
[Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3734]
8, 1227. VDI-Verlag, Düsseldorf ISBN 978-3-18-522708-0
[Buch] , (2013)

Labisch, Daniel :
Verkopplungsbasierte Methoden zum Regler- und Beobachterentwurf für nichtlineare Deskriptorsysteme.
VDI-Verl. , Düsseldorf
[Dissertation], (2013)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich
Adamy, Jürgen ; Sawodny, Oliver (eds.) :

Entwurf kausaler Beobachter für lineare Deskriptorsysteme.
GMA Fachausschuss 1.40 "Theoretische Verfahren der Regelungstechnik", Workshop , 16.09.-19.09.2012
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2012)

Labisch, Daniel ; Manderla, Maximilian ; Konigorski, Ulrich :
Control, simulation and stability analysis of nonlinear regular proper DAEs.
In: Proceedings of the 20th Mediterranean Conference on Control and Automation 2012.
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2012)

Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Attractive Invariant Submanifold-based Coupling Controller Design.
In: 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference 2011, 12.12.2011 - 15.12.2011, Orlando, Florida. Proceedings of the 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference 2011
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2011)

Manderla, Maximilian ; Labisch, Daniel ; Konigorski, Ulrich
Adamy, Jürgen ; Sawodny, Oliver (eds.) :

Dualität von Regler- und Beobachterentwurf für reguläre Deskriptorsysteme.
In: GMA Fachausschuss 1.40 Theoretische Verfahren der Regelungstechnik, 18.09.-21.09.2011, Salzburg, Österreich. Salzburg, Österreich
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2011)

Schmitt, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Exakte Linearisierung regulärer, realisierbarer Deskriptorsysteme.
In: GMA Fachausschuss 1.40, Theoretische Verfahren der Regelungstechnik. Salzburg, Österreich
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag] , (2010)

Manderla, Maximilian ; Schmitt, Daniel ; Konigorski, Ulrich :
Modelling, Simulation and Control of a Redundant Parallel Robotic Manipulator Based on Invariant Manifolds.
In: Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, 16 (2) pp. 95-113.
[Artikel] , (2010)

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