Mathematical characterisation of state events in hybrid modelling [thesis]

Andreas Körner, Felix Breitenecker
2015
Die Doktorarbeit befasst sich mit dem Thema Mathematische Charakterisierung von Zustandsereignissen in hybrider Modellbildung. Der Aufbau der Arbeit ist gegliedert in drei wesentliche Aspekte. Der erste Teil der Arbeit widmet sich der Definition von dynamischen hybriden Modellen bzw. dynamischen hybriden Systemen. Dabei wird eine klassische Systemtheorie für DAE Modelle definiert, welche die kontinuierliche Dynamik eines Zustandes beschreibt. Diese wird mit einer diskreten Dynamik des gesamten
more » ... ybriden Modells, in Form eines diskreten Automaten, vereint und damit die erste Definition eines dynamischen hybriden Modells gegeben. Der zweite Teil der Arbeit ist, aufbauend auf der definierten und angepassten mathematischen Struktur, die Charakterisierung der Zustandsereignisse. Diese werden eingeteilt in die übergeordneten Kategorien einer Änderung eines Wertes oder Werte eines Vektors, strukturelle Änderungen in der Beschreibung oder einer vollkommenen Modelländerung der kontinuierlichen Dynamik. Einige Beispiele werden diese Charakterisierung untermauern. Die mathematische Definition der Charakterisierung ist angepasst an den Formalismus der Systemtheorie. Der letzte Teil der Arbeit ist ein weiterer Schritt der Verallgemeinerung. Im Bereich der mathematischen Modellbildung und Simulation gibt es eine Vielzahl an Methoden, die es erlauben eine kontinuierliche Dynamik zu beschreiben. Der letzte Schritt der Arbeit nimmt eine Verallgemeinerung in diese Richtung vor. Es werden nicht mehr ausschließlich DAE Modelle verwendet um die Dynamik in einem Zustand zu beschreiben, auch andere Methoden sind erlaubt. Dieser Umstand wird als Multi-Methoden Modell bezeichnet, was aber nicht auf die Koexistenz von Submodellen unterschiedlicher Methodik bezogen ist, sondern auf die verschiedenen vorhandenen Methoden innerhalb eines dynamischen hybriden Modells. Ein Ausblick am Ende der Arbeit skizziert die weiteren Möglichkeiten eine ähnliche Charakterisierung für andere Beschreibungen einer kontinuierlichen Dynamik zu finden sowie auch [...]
doi:10.34726/hss.2015.23437 fatcat:tdr6vlgkdvfndnnkowtpo6k2lm