by Tobias Meyer, Christoph Sondermann-Wölke, Walter Sextro, Martin Riedl, Alexander Gouberman and Markus Siegle
Abstract:
Selbstoptimierende mechatronische Systeme bieten die Möglichkeit, ihr Verhalten an geänderte Umgebungsbedingungen anzupassen. Dazu werden beispielsweise redundante Strukturen genutzt, Reglerparameter angepasst oder Regelstrategien umgeschaltet. Dies kann auch genutzt werden, um die Zuverlässigkeit des Systems zu steigern. Zugleich entstehen aber durch die gesteigerte Komplexität dieser Systeme zusätzliche Risiken. Um sicherzustellen, dass das System dennoch die gestellten Anforderungen bezüglich der Zuverlässigkeit erfüllt, ist eine Modellierung des Gesamtsystems und anschließende Zuverlässigkeitsbewertung notwendig. Dies ist aufgrund der situationsabhängigen Verhaltensanpassung und des nicht intuitiv vorhersehbaren Verhaltens jedoch nicht mit klassischen Verfahren möglich. Ein Modellierungsverfahren, das diese Eigenschaften abbilden kann, ist LARES (LAnguage for REconfigurable dependable Systems). Die Anwendung von LARES zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines selbstoptimierenden Systems wird anhand des Feder-Neige-Moduls gezeigt. Es ist eine Baugruppe der Fahrzeuge eines innovativen Bahnsystems, der RailCabs. Das Feder-Neige-Modul dient dazu, unerwünschte Schwingungen des Fahrzeugaufbaus zu minimieren. Mit LARES können die Hardware-Komponenten des Systems, ihre in Abhängigkeit von der aktuellen Situation veränderten Belastungen sowie die nicht-deterministische Verhaltensadaption modelliert werden.
Reference:
Meyer, T.; Sondermann-Wölke, C.; Sextro, W.; Riedl, M.; Gouberman, A.; Siegle, M.: Bewertung der Zuverlässigkeit selbstoptimierender Systeme mit dem LARES-Framework. 9. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme (Jürgen Gausemeier, Roman Dumitrescu, Franz Rammig, Wilhelm Schäfer, Ansgar Trächtler, eds.), Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn, 2013. (Preprint: http://www.tobi-meyer.de/Meyer2013b.pdf)
Bibtex Entry:
@INPROCEEDINGS{Meyer2013b,
howpublished = {Conference Proceedings},
author = {Tobias Meyer AND Christoph Sondermann-Wölke AND Walter Sextro
AND Martin Riedl AND Alexander Gouberman AND Markus Siegle},
title = {Bewertung der Zuverlässigkeit selbstoptimierender Systeme mit
dem LARES-Framework},
booktitle = {9. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme},
year = {2013},
editor = {Jürgen Gausemeier AND Roman Dumitrescu AND Franz Rammig AND Wilhelm
Schäfer AND Ansgar Trächtler},
series = {HNI-Verlagsschriftenreihe},
pages = {161-174},
address = {Paderborn},
publisher = {Heinz Nixdorf Institut, Universit{\"a}t Paderborn},
abstract = {Selbstoptimierende mechatronische Systeme bieten die M{\"o}glichkeit,
ihr Verhalten an ge{\"a}nderte Umgebungsbedingungen anzupassen. Dazu
werden beispielsweise redundante Strukturen genutzt, Reglerparameter
angepasst oder Regelstrategien umgeschaltet. Dies kann auch genutzt
werden, um die Zuverl{\"a}ssigkeit des Systems zu steigern. Zugleich
entstehen aber durch die gesteigerte Komplexit{\"a}t dieser Systeme
zus{\"a}tzliche Risiken. Um sicherzustellen, dass das System dennoch
die gestellten Anforderungen bez{\"u}glich der Zuverl{\"a}ssigkeit
erf{\"u}llt, ist eine Modellierung des Gesamtsystems und anschlie{\ss}ende
Zuverl{\"a}ssigkeitsbewertung notwendig. Dies ist aufgrund der situationsabh{\"a}ngigen
Verhaltensanpassung und des nicht intuitiv vorhersehbaren Verhaltens
jedoch nicht mit klassischen Verfahren m{\"o}glich. Ein Modellierungsverfahren,
das diese Eigenschaften abbilden kann, ist LARES (LAnguage for REconfigurable
dependable Systems).
Die Anwendung von LARES zur Bewertung der Zuverl{\"a}ssigkeit eines
selbstoptimierenden Systems wird anhand des Feder-Neige-Moduls gezeigt.
Es ist eine Baugruppe der Fahrzeuge eines innovativen Bahnsystems,
der RailCabs. Das Feder-Neige-Modul dient dazu, unerw{\"u}nschte
Schwingungen des Fahrzeugaufbaus zu minimieren. Mit LARES k{\"o}nnen
die Hardware-Komponenten des Systems, ihre in Abh{\"a}ngigkeit von
der aktuellen Situation ver{\"a}nderten Belastungen sowie die nicht-deterministische
Verhaltensadaption modelliert werden.},
note = {Preprint: \url{http://www.tobi-meyer.de/Meyer2013b.pdf}}
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