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Moral Emotions in Social Interactions
Get PDFWhy does it appall us if the CEO of a German prime bank lays off his employees despite sufficient revenue? Why do we feel contempt for Klaus Zumwinkel, a well-known tax evader? Why is Bill Gates admired for donating billions of dollars to a foundation? The answer to these questions appears to be remarkably simple: Because one seems wrong whereas the other right. More precisely, it is either morally right or morally wrong. This dissertation deals with emotions that arise when we assess peoples’ actions. Such emotions can be described as moral emotions. On the one hand, I am particularly interested in how these emotions are created. On the other hand, the consequences of identifying these emotions and therefore the function of moral emotions take on a significant role for me as well. I proceed on the assumption that these emotions have a mediating role for subsequent actions. Therefore, the key issues are why we experience the emotions we have and moreover, what is to be expected when we feel these emotions.
Here, moral emotions are of major importance when transitioning from thinking to acting. Weiner (2006) and Rudolph, Roesch, Greitemeyer and Weiner (2004) previously described emotional reactions as mediating factors between cognitive processes (attributions) and subsequent behavior. Similar to this sequential model, moral emotions supposedly serve as a quick and efficient basis for decision-making regarding subsequent behavior as the heuristics advocated by Gigerenzer and Todd (1999). Here, moral emotions function as ‘heuristic cues’ that can channel our behavior. Even modern theories in computer and information science depict the human being as an “emotional machine” making use of emotionally driven programs in order to mediate between dynamic input factors from nature and adaptive output processes in terms of behavioral reactions. (Minsky, 2007)
The methods of my research rely on a true role model: Charles Darwin. In his work “The Expression of the Emotions in Man and Animals” from 1872, Darwin also considered the question of what role emotions play and how they are created. Darwin (1872) proposed six potential methods to examine emotions in more detail (for an overview see Meyer, Schützwohl, & Reisenzein, 2008). Although Darwin mainly focused on the phylogenetic history and particularly dealt with the expression of mimicking as well as the congenital and inherited trigger conditions of emotional reactions, his findings and methods nevertheless were the role model for generations of emotion researchers and are still of great relevance (Izard, 1971, 1991, 1992; Lazarus, 1991a, 1991b, 1991c; Ortony, Clore, & Collins, 1988; Rudolph, Schulz, & Tscharaktschiew, 2013; Rudolph & Tscharaktschiew, 2014; Tomkins, 1963, 1962; Weiner, 2006).
So far, Rudolph, Schulz and Tscharaktschiew (2013) have presented an empirically supported taxonomy of moral emotions and thereby have identified universally valid leading conditions of moral emotions. They are guided by attributional concepts as previously described by Heider (1958) in the context of his naïve analysis of action using forced-choice methods for selecting emotions with their subjects. Rudolph et al. (2013) divided moral emotions into emotions that assess one’s own actions (so-called actor emotions) or other people’s actions (so-called observer emotions). It becomes apparent that our moral identification of emotions depends on whether a) this action was considered as good or bad in terms of a moral standard, b) the goal of an action was or was not attained and c) the acting person made or did not make an effort in doing so. These dimensions are known as ought (a), goal-attainment (b) and effort (c).
I am particularly interested in whether the dimensions discovered by Rudolph et al. (2013) will appear in autobiographical and free reports. Furthermore, I will examine more in depth the scenarios predicted by the theory and individual emotions in different test settings. All studies are conducted on an empirical basis using quantitative and qualitative methods that were previously applied by Darwin (1872) in modified form.
First, I will examine whether the categories ought, goal-attainment and effort established by Rudolph et al. (2013) could be traced in recalled reports of emotional episodes using qualitative methods. Afterwards, extremely similar emotions will be distinguished in enhanced detail using a category system. Emotions such as anger, disgust and despite will be scrutinized in an experimental setting for the first time. It will be determined whether a sequential model of cognition emotion behavior already develops by the early stages using the complex emotions schadenfreude and sympathy with preschool children. For prisoners and people suffering from a personality disorder, the emotions of guilt and shame will be distinguished. In addition, the link to future behavior as well as neurological particularities of such groups of people will be taken into consideration.
In my work, I will intensively scrutinize the category system assumed by Rudolph et al. (2013). Simultaneously, emotions that have been extremely similar or strongly connected thus far will be analyzed and described to a finer extent. Eventually, results will allow for a better understanding regarding the prediction of subsequent behavior.:Acknowledgments I
Danksagung III
Preliminary Remarks V
Summary VI
Zusammenfassung VIII
List of Contents X
List of Figures XII
List of Tables XIV
1. Introduction 1
1.1. What is an Emotion? 1
1.2. The Case of Moral Emotions – Naïve Scientists and Everyday Judges 3
1.3. A Classification of Moral Emotions 4
1.4. Social Functions of Moral Emotions 7
1.5. Expanding a Coherent Theory of Moral Emotions – A Darwinian Perspective 9
1.6. Aims and Scopes / Overview of Several Chapters Within this Monograph 12
2. The Everyday Moral Judge – Autobiographical Recollections of Moral Emotions 17
2.1. Abstract 17
2.2. Introduction 18
2.3. Method 25
2.4. Results 29
2.5. Discussion 51
3. Emotional Disapproval – Cognitive and Social Determinants of Anger, Indignation, and Contempt 57
3.1. Abstract 57
3.2. Introduction 58
3.3. Method 64
3.4. Results 68
3.5. Discussion 77
4. Causes and Consequences of Schadenfreude and Sympathy: A Developmental Analysis. 81
4.1. Abstract 81
4.2. Introduction 82
4.3. Study 1: Goal-Attainment and Approach 87
4.4. Study 2: Type of Relation and Granted Benefit 98
4.5. Study 3: Valence of Behavior, Responsibility and Granted Benefit 105
4.6. Overall Discussion 116
5. Shame or Guilt – How Moral Emotions Affect the Probability of Relapse 119
5.1. Abstract 119
5.2. Outline 120
5.3. Testing the Relation of Emotional Reactions and Recidivism Rates in a Forensic Sample 127
5.4. Shame and Guilt as Predictors for Recidivism 131
5.5. Practical Implications and Outlook 135
6. Psychopathy and Spatial Abilities – Reduced Navigation-Performance as a Result of Structural Brain Changes? 139
6.1. Abstract 139
6.2. Introduction 140
6.3. Method 145
6.4. Results 151
6.5. Discussion 156
7. Overall Discussion 159
7.1. Implications for a Theory of Moral Emotions 159
7.2. A Few Concluding Remarks and Outlooks 163
8. References 165
9. Curriculum Vitae 186
10. Scientific Publications 190
10.1. Paper, Books, Book Chapter 190
10.2. Presentations, Talks 192Wieso empört es uns, wenn der Vorstandsvorsitzende einer deutschen Großbank trotz sprudelnder Kassen Mitarbeiter entlässt? Wieso empfinden wir Verachtung für Klaus Zumwinkel, einen prominenten Steuersünder? Warum bewundern wir Bill Gates für seine Milliardenschenkung an eine Stiftung? Die Antwort auf diese Fragen scheint denkbar einfach: Weil das eine falsch, das andere dagegen richtig erscheint. Genauer gesagt: Es ist moralisch richtig oder moralisch falsch. In meiner Arbeit geht es um eben jene Emotionen, die entstehen, wenn Handlungen von Personen bewertet werden. Solche Emotionen kann man als moralische Emotionen bezeichnen. Dabei interessieren mich einerseits die Entstehung, andererseits die Konsequenzen eines solchen Emotionsempfindens und damit die Funktion der moralischen Emotionen. Ich gehe dabei davon aus, dass diese Emotionen einen vermittelnden Charakter für nachfolgende Handlungen haben. Die entscheidenden Fragen sind also: Warum haben wir die Emotionen, die wir haben? Und: Was ist zu erwarten, wenn wir diese Emotionen verspüren?
Dabei nehmen die moralischen Emotionen eine Schlüsselrolle auf dem Weg vom Denken zum Handeln ein. Bereits Weiner (2006) oder Rudolph, Roesch, Greitemeyer und Weiner (2004) haben emotionale Reaktionen als vermittelnde Größen zwischen kognitiven Prozessen (Attributionen) und nachfolgendem Verhalten beschrieben. Ähnlich diesem Sequenzmodell sollten moralische Emotionen wie die von Gigerenzer und Todd (1999) propagierten Heuristiken als schnelle und sparsame Entscheidungsgrundlage für das nachfolgende Verhalten dienen. Bei einer solchen Betrachtung fungieren die moralischen Emotionen als ‚heuristic cues’, die unser Verhalten bahnen können. Sogar moderne Theorien im Fachbereich Informatik zeichnen das Bild vom Menschen als „emotionale Maschine“, die gefühlsgesteuerte Programme benutzt, um zwischen dynamischen Input-Größen aus der Natur und adaptiven Output-Prozessen im Sinne von Verhaltensreaktionen zu vermitteln (Minsky, 2007)
Meine Untersuchungen folgen in der Auswahl der Methoden einem großen Vorbild: Charles Darwin. In seinem Werk „Der Ausdruck der Gemütsbewegungen bei dem Menschen und den Tieren“ (im englischen Original: The Expression of the Emotions in Man and Animals) geht Darwin (1872) ebenfalls den grundlegenden Fragen nach, welche Funktion Emotionen haben und wie sie entstehen. Dabei legt Darwin sechs mögliche Methoden vor, um sich mit Emotionen genauer zu beschäftigen (für einen Überblick siehe Meyer et al., 2008).Zwar liegt Darwins Fokus dabei eher auf der Stammesgeschichte und er beschäftigt sich vor allem mit dem mimischen Ausdruck sowie den angeborenen und vererbten Auslösebedingungen emotionaler Reaktionen. Dennoch waren und sind seine Erkenntnisse und die von ihm verwendeten Methoden das Vorbild für Generationen von Emotionsforschern (Izard, 1971, 1991, 1992; Lazarus, 1991a, 1991b, 1991c; Ortony et al., 1988; Rudolph et al., 2013; Rudolph & Tscharaktschiew, 2014; Tomkins, 1963, 1962; Weiner, 2006)
Bisher haben Rudolph, Schulz und Tscharaktschiew (2013) eine empirisch gestützte Taxonomie moralischer Emotionen vorgelegt und damit allgemeingültige vorauslaufende Bedingungen moralischer Emotionen identifiziert. Sie orientieren sich dabei an attributionalen Konzepten, wie sie bereits Heider (1958) mit seiner naiven Handlungsanalyse beschreibt und benutzen dabei vor allem hypothetische Szenarien und vorgegebene Emotionswörter zur Untersuchung der Emotionen ihrer Probanden. Moralische Emotionen unterscheiden Rudolph et al. (2013), in solche Emotionen welche eigene Handlungen (so genannte Actor Emotionen) oder die Handlungen anderer (so genannte Observer Emotionen) bewerten. Es zeigt sich, dass unser moralisches Emotionsempfinden davon abhängt, ob diese Handlung a) bezogen auf einen moralischen Standard als gut oder schlecht gilt, b) das Ziel der Handlung erreicht wurde oder nicht und c) sich der Handelnde dabei angestrengt hat oder nicht. Diese Dimensionen bezeichnen wir als ought (a), goal-attainment (b) und effort (c).
Mich interessiert in dieser Arbeit vor allem, ob sich die von Rudolph et al. (2013) gefundenen Dimensionen auch in autobiografischen Schilderungen und in freien Berichten wiederfinden. Darüber hinaus nehme ich die Voraussagen der Theorie und einzelne Emotionen in verschiedenen Untersuchungssettings genauer unter die Lupe. Alle Untersuchungen sind empirischer Natur und orientieren sich an den quantitativen und qualitativen Methoden, die in abgewandelter Form bereits Darwin (1872) benutzte.
Als erstes prüfe ich anhand qualitativer Methoden, ob sich die von Rudolph et al. (2013) gefundenen Kategorien von ought, goal-attainment und effort auch in erinnerten Schilderungen emotionaler Episoden nachzeichnen lassen. Stark ähnliche Emotionen werden anschließend mithilfe eines Kategoriensystems noch besser unterschieden. Die Emotionen Ärger, Empörung und Verachtung werden in einem experimentellen Setting erstmals genauer unterschieden. Die Frage, ob sich ein Sequenzmodell von Kognition Emotion Verhalten bereits in frühen Entwicklungsstadien ausbildet, wird anhand der komplexen Emotionen Schadenfreude und Mitleid mit Vorschulkindern untersucht. Bei Strafgefangenen und Personen mit Persönlichkeitsstörungen werden die Emotionen Scham und Schuld näher unterschieden. Außerdem werden hier Zusammenhänge mit zukünftigem Verhalten sowie neurologischen Besonderheiten solcher Personengruppen betrachtet. Meine Arbeiten unterziehen einerseits das postulierte Kategoriensystem von Rudolph et al. (2013) einem harten Test. Gleichzeitig werden bisher stark ähnliche oder zusammenhängende Emotionen feiner analysiert und beschrieben. Schließlich ermöglichen die Ergebnisse ein besseres Verständnis für die Vorhersage von nachfolgendem Verhalten.:Acknowledgments I
Danksagung III
Preliminary Remarks V
Summary VI
Zusammenfassung VIII
List of Contents X
List of Figures XII
List of Tables XIV
1. Introduction 1
1.1. What is an Emotion? 1
1.2. The Case of Moral Emotions – Naïve Scientists and Everyday Judges 3
1.3. A Classification of Moral Emotions 4
1.4. Social Functions of Moral Emotions 7
1.5. Expanding a Coherent Theory of Moral Emotions – A Darwinian Perspective 9
1.6. Aims and Scopes / Overview of Several Chapters Within this Monograph 12
2. The Everyday Moral Judge – Autobiographical Recollections of Moral Emotions 17
2.1. Abstract 17
2.2. Introduction 18
2.3. Method 25
2.4. Results 29
2.5. Discussion 51
3. Emotional Disapproval – Cognitive and Social Determinants of Anger, Indignation, and Contempt 57
3.1. Abstract 57
3.2. Introduction 58
3.3. Method 64
3.4. Results 68
3.5. Discussion 77
4. Causes and Consequences of Schadenfreude and Sympathy: A Developmental Analysis. 81
4.1. Abstract 81
4.2. Introduction 82
4.3. Study 1: Goal-Attainment and Approach 87
4.4. Study 2: Type of Relation and Granted Benefit 98
4.5. Study 3: Valence of Behavior, Responsibility and Granted Benefit 105
4.6. Overall Discussion 116
5. Shame or Guilt – How Moral Emotions Affect the Probability of Relapse 119
5.1. Abstract 119
5.2. Outline 120
5.3. Testing the Relation of Emotional Reactions and Recidivism Rates in a Forensic Sample 127
5.4. Shame and Guilt as Predictors for Recidivism 131
5.5. Practical Implications and Outlook 135
6. Psychopathy and Spatial Abilities – Reduced Navigation-Performance as a Result of Structural Brain Changes? 139
6.1. Abstract 139
6.2. Introduction 140
6.3. Method 145
6.4. Results 151
6.5. Discussion 156
7. Overall Discussion 159
7.1. Implications for a Theory of Moral Emotions 159
7.2. A Few Concluding Remarks and Outlooks 163
8. References 165
9. Curriculum Vitae 186
10. Scientific Publications 190
10.1. Paper, Books, Book Chapter 190
10.2. Presentations, Talks 19
FEA to Tackle Damage and Cracking Risks in BEoL Structures under Copper Wire Bonding Impact
Get PDFWith the recent increase in Gold (Au) wire cost Copper (Cu) wire becomes an attractive way to manage overall package cost. On the other hand, Copper wire bonding introduces much higher mechanical impact to underlying BEoL structures and actives because of the higher stiffness and lower ductility of Copper compared to Gold. These trends are accompanied by the application of new porous or nano-particle filled materials like low-k and ultra low-k materials for Back-end of Line (BEoL) layers of advanced CMOS technologies. As a result, higher delamination and cracking risks in BEoL structures underneath bonded areas represent an increasing challenge for the thermo-mechanical reliability requirements. To overcome the related reliability issues the authors performed a two level nonlinear FEM-simulation approach. Initially nonlinear axi-symmetric modeling and simulation of the copper bonding process are coupled with a spatial simulation model of the whole BeoL and bond pad structure. Cracking and delamination risks are estimated by a surface based cohesive contact approach and the utilization of a crushing foam constitutive material model for ultra low-k materials
Ferromagnetic colloidal particles with anisotropic magnetization distribution: self-assembly and response to magnetic fields
No full textSystems of interacting colloidal particles are ideal tools for studies of pattern formation and collective non-equilibrium dynamics on the mesoscopic scale. These processes are governed by the interaction between the particles, which can be tuned by sophisticated fabrication. In this thesis, self-assembly of artificially designed magnetic spheres dispersed in water has been studied via video microscopy. The particles are based on silica microspheres with hemispherical ferromagnetic coating of [Co/Pd] multilayers with perpendicular magnetic anisotropy. These particles are exceptional in that they exhibit an off-centered net magnetic moment and yet obey rotational and mirror symmetry. It has been demonstrated how these magnetic properties provide innovative flexibility in pattern formation and collective dynamics based on magnetostatic interactions on the mesoscopic scale. The results are supported by analytical and numerical calculations of interacting spheres with radially shifted point dipoles (sd-particles).
In two dimensions, the particles spontaneously self-assemble into branched structures as a result of a bistable assembly behavior where neighboring particles exhibit a non-collinear magnetic orientation. It has been shown that these features, which are atypical for homogeneous systems of magnetic particles, can be reproduced by simulation. It employs a theoretical model of a sphere that contains a distribution of three radially shifted point dipoles in analogy to the magnetization distribution in the coated particles.
The stability of the assembly has been examined further by external manipulation using optical tweezers and homogeneous magnetic fields. A rich variety of stable structures with diverse spatial and magnetic ordering has been found. Particularly, the collective alignment of the specially designed particles in external fields opens completely new possibilities for the remote control over reversible pattern formation on the micrometer scale. In time-dependent fields, the collective dynamics of the anisotropic particles has revealed a novel approach for magnetically actuated translation. The variety of stable structures particularly enables control over this motion.Kolloidale Suspensionen sind geeignete Systeme zur Untersuchung von Strukturbildung und kollektiver Nichtgleichgewichtsdynamik in mesoskopischen Größenskalen. Diese Vorgänge werden durch die Wechselwirkung zwischen den Teilchen bestimmt, welche durch geeignete Partikelherstellung angepasst werden kann. In der vorliegenden Arbeit wird ein System von künstlich hergestellten magnetischen Partikelsuspensionen mittels Videomikroskopie untersucht. Quarzglas-Mikrokugeln wurden halbseitig mit einer ferromagnetischen Dünnschicht aus [Co/Pd] Multilagen mit senkrechter Anisotropie beschichtet. Solche Partikel sind ausgezeichnet durch ein resultierendes magnetisches Moment mit Rotations- und Spiegelsymmterie, welches zusätzlich vom Mittelpunkt der Kugel verschoben ist. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass diese Besonderheit zu einer bisher unbekannten Flexibilität bei der mesoskopischen Strukturbildung und der kollektiven Dynamik auf der Basis magnetostatischer Wechselwirkung führt. Die vorgestellten Ergebnisse werden durch analytische und numerische Berechnungen unterstützt, denen ein Modell einer idealen Kugel mit verschobenem Dipol zugrunde liegt.
Die zweidimensionale Selbstanordnung der Partikel zeigt experimentell zwei stabile Formen der Verknüpfung, welche zu verzweigten Strukturen mit unterschiedlich magnetischer Ausrichtung benachbarter Partikel führen. Diese für ein homogenenes System magnetischer Partikel außergewöhnlichen Eigenschaften konnten in Simulationen durch ein Modellsystem aus Kugeln mit drei verschobenen Punktdipolen reproduziert werden.
Darüber hinaus wurde die spontante Anordnung unter externer Manipulation mittels optischer Pinzette und magnetischen Feldern untersucht. Es konnte eine Vielfalt an stabilen Strukturen mit verschiedenen magnetischen und strukturellen Anordnungen gefunden werden. Insbesondere die kollektive Ausrichtung dieser Partikel in externen Feldern eröffnet neuartige Möglichkeiten, kontrolliert und reversibel Mikrostrukturen zu erzeugen. In zeitabhängigen Feldern zeigen die anisotropen Partikel zusätzlich eine kollektive Dynamik welche eine neue Möglichkeit zum magnetischen Antrieb von Partikelagglomeraten eröffnet. Die Vielfalt der möglichen stabilen Strukturen erlaubt es in besonderer Weise diese Bewegung zu steuern
Ferrocenyl-substituted Thiophenes – Electrochemical Behavior and Charge Transfer
No full textDie vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit dem elektrochemischen Verhalten verschiedener Ferrocenyl-substituierter Thiophene. Dabei wird sich zunächst mit dem elektrochemischen Verhalten der Serie der Ferrocenylthiophene beschäftigt, die Anzahl der Ferrocenyleinheiten variiert von n = 1 – 4. Die Abhängigkeit der elektronischen Eigenschaften von numerischen und konstitutionellen Veränderungen der redox-aktiven Gruppen wird evaluiert. Daraus resultierend wird sich einer eingehenderen Untersuchung und Modifikation des 2,5-Diferrocenylthiophen-Motivs zugewandt. Diese Modifikationen werden im Kontext möglicher Ladungstransferprozesse zwischen den Ferrocenyleinheiten in den verschiedenen Redoxzuständen und unter Beeinflussung durch den Thiophen-Brückenliganden diskutiert. Es folgen des Weiteren Ausführungen zu Substitutionen an den Ferrocenylen (Einführung elektronen-ziehender Funktionalitäten) sowie der Vergleich zwischen einer Thiophen- und der Ethylendioxythiophen-Brückeneinheit. Anschließend wird sich mit der elektronischen Variation des Brückenliganden durch die Einführung von N-haltigen Substituenten befasst. In den abschließenden Kapiteln wird der Einfluss zusätzlicher σ- (Fischercarben-Komplexe) oder π-gebundener ([Ru(η5-C5H5)]+/[Ru(η5-C5Me5)]+) Übergangsmetallkomplexfragmente auf Ladungstransferwechselwirkungen im 2,5-Diferrocenylthiophen in verschiedenen Redoxzuständen beleuchtet
Soziale Vergleichsprozesse in Organisationen zwischen Arbeitsklima und -zufriedenheit
Get PDFDie vorliegende Arbeit vertritt die These, dass kein direkter Zusammenhang zwischen dem Arbeitsklima und der allgemeinen Arbeitszufriedenheit besteht, sondern dass er durch soziale Vergleichsprozesse vermittelt ist. Das Arbeitsklima ist Gegenstand und Moderator sozialer Vergleiche, aus denen Arbeitszufriedenheit resultiert. Das Arbeitsklima beeinflusst damit zwar den Entstehungsprozess von
Arbeitszufriedenheit, aber nicht dessen Ausmaß. Von affektiven und regulativen Klimadimensionen gehen unterschiedliche Wirkungsmechanismen aus. Überschreiten soziale Vergleiche die Organisationsgrenze, ändert sich die Logik der Entstehung von Arbeitszufriedenheit
Exploiting Wi-Fi-Direct Service Discovery for Prototyping of Car-to-Car Communication
Get PDFInter-Vehicular Communication is an optimistic technology to enhance road safety. The wireless medium often used to exchange vital information. Wi-Fi is also used to share the information, but it required an access point hardware to communicate. Wi-Fi Direct enabled the device exchange information without a hardware access point. Over the last decades, the usage of wireless technology has been increased and transformed the way electronic devices interact and communicate. Wi-Fi Direct technology provides peer-to-peer communication. So, Wi-Fi is highly applicable for car-to-car communication because of its High data rate, range, standard usage. Within the framework of this thesis concept of prototyping car-to-car communication by using Wi-Fi Direct service in smartphones. Focus here to optimize resource utilization and to provide basic functionality within the programming mode
Konzept und beispielhafte Implementierung einer nichtinvasiven Identifikationsroutine an Werkzeugmaschinen
Get PDFIm Bereich der Werkzeugmaschinen können Identifikationsmethoden zur Realisierung einer ressourceneffizienten Produktion durch Überwachung prozessrelevanter Parameter beitragen. Aufgrund der hierarchischen Trennung moderner Steuerungssysteme bildet deren konzeptionelle Gestaltung und Implementierung am Beispiel einer nichtinvasiven Identifikationsroutine an einer Werkzeugmaschine den Kern der vorliegenden Arbeit. Das Ziel besteht darin, eine autonome Anwendung zur Integration unterschiedlicher Überwachungsmechanismen zu entwickeln und durch exemplarische Integration einer Parameteridentifikation zu validieren. Im Anschluss an die theoretischen Vorbetrachtungen werden deshalb zunächst verschiedene konzeptionelle Entwürfe zur Integration des Identifikationsverfahrens an einer Werkzeugmaschine diskutiert und anhand definierter Bewertungskriterien klassifiziert. Die Auswahl eines geeigneten Konzeptes unter Berücksichtigung eines Bewertungsindex sowie eine beispielhafte Implementierung bilden die Grundlage für den experimentellen Funktionsnachweis.:I Bibliografische Beschreibung und Kurzreferat
II Abbildungsverzeichnis
III Tabellenverzeichnis
IV Verzeichnis der Formelzeichen VIII
V Verzeichnis der Abkürzungen XI
1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Steuerungs- und Antriebstechnik von Werkzeugmaschinen
2.1.1 CNC-Steuerung
2.1.2 Antriebstechnik
2.1.3 Vorschubachse
2.1.4 Informationskopplung
2.2 Parameteridentifikation an elektromechanischen Achsen
2.3 Verfahren zur nichtinvasiven Identifikation von
Regelstreckenparametern
2.3.1 Verwendetes Parameterschätzverfahren
2.3.2 Modularer Aufbau des Identifikationsverfahrens
3 Zielstellung der Arbeit
4 Konzeptionelle Gestaltung der Identifikationsroutine
4.1 Randbedingungen beteiligter Steuerungskomponenten
4.2 Varianten zur Integration der Module
4.3 Kombination der Module zum Gesamtverfahren
4.4 Vergleichende Betrachtungen und Auswahl eines Konzeptes
5 Implementierung einer autonomen, nichtinvasiven
Identifikationsroutine an Werkzeugmaschinen
5.1 Maschinenseitige Anpassungen
5.2 Auswahl einer Kommunikationsschnittstelle
5.3 Rechnerseitige Anpassungen
5.3.1 Konfigurations-Datei
5.3.2 Ablaufsteuerung
5.3.3 Weitere Anpassungen
6 Validierung und experimentelle Ergebnisse
6.1 Beschreibung der Versuchsanordnung
6.2 Experimentelle Ergebnisse
6.2.1 Validierung der Programmroutinen
6.2.2 Bewertung der Identifikationsergebnisse
6.2.3 Fazit
7 Zusammenfassung und Ausblick
VI Literaturverzeichnis
VII Anlagen
Anlage A: Formelwerk RMKQ am Beispiel einer Modellschätzung mit 3 Parametern
Anlage B: Dominanzmatrix des paarweisen Vergleichs
Anlage C: Aufbau der Konfigurations-Datei
Anlage D: Gegenüberstellung der Ergebnisse von manueller und autonomer Parameteridentifikation zur Validierung der Programmroutinen
Anlage E: Ergebnisse von manueller und autonomer Parameteridentifikation zur Bewertung der IdentifikationsergebnisseIn the field of machine tools, identification methods can contribute to the realization of a resource-efficient production by monitoring of process-relevant parameters. Due to the hierarchical separation of modern control systems, their conceptual design and implementation using the example of a non-invasive identification routine on a machine tool forms the main aspect of the master thesis. The goal is to develop an autonomous application for different monitoring mechanisms and its validation through an exemplary parameter identification. Following the theoretical previews different conceptual designs are discussed and classified according to defined evaluation criteria. The selection of an appropriate concept under consideration of an evaluation index and its exemplary implementation are the basis for the experimental functional verification.:I Bibliografische Beschreibung und Kurzreferat
II Abbildungsverzeichnis
III Tabellenverzeichnis
IV Verzeichnis der Formelzeichen VIII
V Verzeichnis der Abkürzungen XI
1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Steuerungs- und Antriebstechnik von Werkzeugmaschinen
2.1.1 CNC-Steuerung
2.1.2 Antriebstechnik
2.1.3 Vorschubachse
2.1.4 Informationskopplung
2.2 Parameteridentifikation an elektromechanischen Achsen
2.3 Verfahren zur nichtinvasiven Identifikation von
Regelstreckenparametern
2.3.1 Verwendetes Parameterschätzverfahren
2.3.2 Modularer Aufbau des Identifikationsverfahrens
3 Zielstellung der Arbeit
4 Konzeptionelle Gestaltung der Identifikationsroutine
4.1 Randbedingungen beteiligter Steuerungskomponenten
4.2 Varianten zur Integration der Module
4.3 Kombination der Module zum Gesamtverfahren
4.4 Vergleichende Betrachtungen und Auswahl eines Konzeptes
5 Implementierung einer autonomen, nichtinvasiven
Identifikationsroutine an Werkzeugmaschinen
5.1 Maschinenseitige Anpassungen
5.2 Auswahl einer Kommunikationsschnittstelle
5.3 Rechnerseitige Anpassungen
5.3.1 Konfigurations-Datei
5.3.2 Ablaufsteuerung
5.3.3 Weitere Anpassungen
6 Validierung und experimentelle Ergebnisse
6.1 Beschreibung der Versuchsanordnung
6.2 Experimentelle Ergebnisse
6.2.1 Validierung der Programmroutinen
6.2.2 Bewertung der Identifikationsergebnisse
6.2.3 Fazit
7 Zusammenfassung und Ausblick
VI Literaturverzeichnis
VII Anlagen
Anlage A: Formelwerk RMKQ am Beispiel einer Modellschätzung mit 3 Parametern
Anlage B: Dominanzmatrix des paarweisen Vergleichs
Anlage C: Aufbau der Konfigurations-Datei
Anlage D: Gegenüberstellung der Ergebnisse von manueller und autonomer Parameteridentifikation zur Validierung der Programmroutinen
Anlage E: Ergebnisse von manueller und autonomer Parameteridentifikation zur Bewertung der Identifikationsergebniss
Algorithmische Bestimmung der Alterungscharakteristik von Mittelspannungskabelmuffen basierend auf diagnostischen Messwerten und Betriebsmitteldaten
Get PDFBei der Zustandsbewertung von Kabeln steht derzeit das Mittelspannungsnetz im Fokus der Betrachtungen. Das Mittelspannungsnetz verbindet das Hochspannungsnetz mit dem Niederspannungsnetz und nimmt damit eine besondere Bedeutung ein. Störungen in diesem Netz wirken sich direkt als Versorgungsunterbrechung auf den Letztverbraucher aus. Rund 80 bis 85 % der Versorgungsunterbrechungen resultieren aus Problemen im Mittelspannungsnetz, sodass dortige Aktivitäten den größten Hebel bei der Steigerung der Versorgungsqualität entwickeln.
Mittels Zustandsbewertung von Kabeln können verdeckte Fehler aufgedeckt oder deren Alterungszustand bestimmt werden. Nicht jeder diagnostizierte Fehler führt unmittelbar zum Ausfall. Er beschleunigt jedoch die Alterung, die letztendlich zum Ausfall führt.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Identifizierung von Fehlern in Mittelspannungskabelmuffen im Zusammenhang mit der Alterung, um die Restlebensdauer auszunutzen und dem Ausfall zuvorzukommen.By evaluating the status of cables, hidden errors can be detected or their aging condition can be determined. Not every diagnosed fault leads directly to failure. However, it accelerates aging, which ultimately leads to failure.
The work deals with the identification of faults in medium-voltage cable joints in connection with aging in order to exploit the remaining life and to prevent the failure
Konzeption und Implementierung eines Werkzeugs für den Test von AUTOSAR Applikationen mit Intra-ECU Kommunikation: Konzeption und Implementierung eines Werkzeugs für den Test vonAUTOSAR Applikationen mit Intra-ECU Kommunikation
Get PDFDie Möglichkeit, komplexe Applikationen für Steuergeräte zu entwerfen und zu implementieren wird durch die Systemarchitektur AUTOSAR stark vereinfacht. Ein Applikations-Entwickler implementiert nur noch die reine Funktionalität, während der Teil, der die Interaktion mit der Hardware ermöglicht, von entsprechenden Werkzeugen automatisch generiert wird. Viele Hersteller bieten hierfür Produkte, die vom grafischen Entwurf der Software bis zu finalen Tests des fertigen Steuergeräte-Codes alles abdecken. Zentrales Element ist hierbei immer die AUTOSAR-XML, welche alle Informationen zur Anwendung aufnimmt. Dadurch können verschiedene Zulieferer einzelne Module zu einer Anwendung beisteuern. Durch den technologischen Fortschritt und die Integrierbarkeit von verfügbaren Teilsystemen oder einzelnen Komponenten werden eingebettete Systeme immer komplexer ([Har02]). Daher müssen neue Spezifikationen erstellt und demzufolge neue AUTOSAR-Versionen publiziert werden. Die Hersteller müssen sich an diese neuen Vorgaben halten, um so konkurrenzfähig auf dem Markt zu bleiben ([ZS14])
Exercise-induced changes in basal ganglia volume and their relation to cognitive performance
Get PDFPhysical activity, especially cardiovascular fitness training, has been shown to enhance cognitive performance and to counteract age-related cognitive decline1-5. Furthermore, regular physical activity has been demonstrated to diminish age-related volume-shrinkage in several brain regions particularly in the prefrontal cortex and hippocampus6-10. In the same vein, physical activity and high levels of cardiovascular fitness seem to enhance neurocognition during childhood11-13. In this context, the basal ganglia and its components, the caudate nucleus, the putamen and the globus pallidus, are of special interest as animal research indicates that exercise also seems to influence the molecular architecture and the metabolic capacity of the basal ganglia14,15. Besides their fundamental role in motor execution16, the basal ganglia are also involved in many cognitive functions like mental flexibility17, task-switching ability18 and cognitive control19. Furthermore, age-related disorders like Parkinson’s disease are related to a decline in the dopamine circuits of the basal ganglia20,21.
The striatum is the input nucleus of the basal ganglia and is composed of caudate nucleus and putamen. The pars interna of the globus pallidus is (together with the substantia nigra pars reticulata) the output region of the basal ganglia and conveys information from the striatum to the thalamus and back to the frontal areas22. The striatum, which is essential for cognitive flexibility and attentional control, shows an increase during childhood and adolescence23,24 and a particularly rapid and early age-related change9,25 in older adults. Furthermore, the described cognitive functions are essential for academic success of children and young adults. Thus, it is of particular interest to find appropriate interventions that could mitigate both the volume-shrinkage and the (presumably) related cognitive decline in older adults and/or that could support academic success in children. In this review, we will summarize research that investigated whether physical activity has the potential to be such an intervention. First, we will show that neuroplasticity in the basal ganglia is possible in principle. Second, we will report studies where the relationship between physical fitness level and volume of the basal ganglia and its relation to cognitive performance were investigated. Besides cross-sectional studies, we will report studies that investigated exercise-induced changes in the volume of the basal ganglia and related changes in cognitive performance after long-term fitness interventions