Offenburg University of Applied Sciences
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Control for extracorporeal circulatory support (US2024285931A1)
No full textThe present invention relates to control units for extracorporeal circulatory support as well as systems comprising such a control unit and corresponding methods. Accordingly, a control unit (10) for an extracorporeal circulatory support is suggested, which is configured to receive a measurement of an ECG signal (12) of a supported patient over a predetermined period of time and to provide said measurement for the extracorporeal circulatory support, wherein the ECG signal (12) comprises a signal level from at least one ECG lead (14A, 14B) for each time point within a cardiac cycle. The control unit (10) comprises an evaluation unit (16) which is configured to determine a signal difference (18) of a signal level of a current time point (12A) and a signal level of the preceding time point (12B) and to compare the signal difference (18) with a predetermined threshold value (20). The control unit (10) is further configured to provide the ECG signal (22) with a predetermined signal level (30) for the current time point and a predetermined number of subsequent time points (28), when the threshold value (20) is exceeded
Mineralisch angereicherte Pflanzenkohle: Auswirkungen auf Pflanzenwachstum (Spinacia oleracea L.) und Nitratauswaschung
No full textThe aim of this bachelor thesis is to investigate the effects of treatments with mineralenriched biochar in acidic, nutrient-poor sandy soil on the growth of spinach and nitrate leaching. In this context, several questions arise as to how the joint application of biochar and rock flour can be combined most effectively and which type of biochar or rock is most suitable. In addition, it is being observed whether the effects are greater if the rock flour is mixed with the biomass before pyrolysis or only afterwards with the biochar. To answer these questions, a pot experiment was set up in the greenhouse of the CJD youth village in Offenburg. In the trial, biochar, rock flour and combinations of both were mixed homogeneously with sandy soil. When using biochar and rock flour together, a distinction is made between a pre-pyrolysis and a post-pyrolysis combination. In a post-pyrolysis combination, the biomass is first pyrolysed at 450ºC and 750ºC and then the rock flour is added. In the pre-pyrolysis combination, rock flour is added to the biomass and the mixture is then thermally treated at temperatures of 450ºC and 750ºC, largely excluding oxygen. For cultivation, particularly robust and high-yielding spinach was grown and harvested several times.
The chlorophyll content was measured twice to determine the nitrogen deficits.
To find out how the combined use of biochar and rock flour affects nitrogen leaching, all plant pots were exposed twice to heavy rainfall events.
The test results show that the combined use of biochar and rock flour does not achieve any demonstrable synergistic effect. However, the 1:1 combinations of biochar and rock flour show promising potential at higher pyrolysis temperatures. A significant difference between the joint application of biochar and rock flour in the preand post-pyrolysis combinations could not be determined
Method and device for determining the state of charge and the state of health of a rechargeable battery (US2024295605A1)
No full textThe invention relates to a method and a device for determining the state of charge (SOC) of a rechargeable battery (106) of a specified battery type, or a parameter physically related thereto, in particular a remaining charge amount Q contained in the battery, wherein the method operates by means of a voltage-controlled battery model (102), which is parameterized for the battery (106) in question or a corresponding battery type. It is merely necessary to measure the battery voltage Umeas and to provide it to the battery model (102) as an input variable. The invention further relates to a method and a device for determining the state of health (SOH) of a battery (102), wherein the battery model (102), which is also used to determine the SOC, provides a modelled battery current Imod. Modelled charge amounts during charging and discharging phases of the battery (106) can be determined therefrom and compared with measured charge amounts, which are determined from the measured battery current Imeas. Because the battery model (102) does not age, the SOH of the battery can thereby be determined
Die Gestaltung von Erklärungen in einem KI-basierten Empfehlungssystem
No full textDie wachsende Verbreitung von KI-gesteuerten Empfehlungssystemen und personalisiertem Lernen in LXPs wirft grundlegende ethische Fragen für Anwender auf, insbesondere hinsichtlich der Transparenz und Nachvollziehbarkeit dieser Systeme. Diese Bachelorarbeit behandelt die Schnittstelle zwischen KI, Ethik und Bildung, wobei der Schwerpunkt auf der Erklärbarkeit von KI-basierten Systemen liegt. Das Beispiel, das für die Untersuchung herangezogen wird, ist Moodle LXP an der Hochschule Offenburg. Die Motivation dieser Arbeit entspringt der dringenden Notwendigkeit, die Akzeptanz und Vertrauenswürdigkeit von KI-Systemen in Bildungsumgebungen zu fördern, indem Erklärbarkeit als integraler Bestandteil integriert wird.
Im Rahmen des Projekts KompiLe wird Moodle zu einer sogenannten Learning Experience Platform (LXP) ausgebaut, die Studierenden personalisiertes, selbstbestimmtes Lernen ermöglicht. Zentrale Elemente der LXP sind Bewertungen interner und externer Lernressourcen sowie individualisierte, auf KI basierende Lernempfehlungen für Studierende. Diese Empfehlungen beruhen auf der Analyse persönlicher Daten der Studierenden, was eine grundlegende Voraussetzung für das Funktionieren des Systems darstellt. Damit Studierende solchen KI-basierten Lernempfehlungen vertrauen, müssen angemessene Erklärungen die gesamte Prozesskette begleiten. Dies beinhaltet die freiwillige Freigabe persönlicher Daten, die Erstellung von Bewertungen sowie die Präsentation persönlicher Lernempfehlungen.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, eine benutzerfreundliche Integration von Erklärungen für die genannten Prozesse in Moodle LXP zu entwickeln. Dies soll dazu beitragen, die Vertrauenswürdigkeit und Akzeptanz des durch KI unterstützten Lernens zu stärken. Die Arbeit konzentriert sich auf die Konzeption verständlicher Erklärungen für verschiedene Arten von Bewertungen und Lernempfehlungen sowie deren Integration und Darstellung in Moodle LXP. Die entwickelte Benutzeroberfläche zielt darauf ab, Studierende zu entlasten und ihnen hilfreiche sowie thematisch sinnvolle Informationen für die KI-basierten Empfehlungen bereitzustellen. Es wurde ein Konzept für die Erklärbarkeit erstellt und als Mockup umgesetzt. Abschließend wurde die grobe Voransicht des fertigen Designs in ausgewählten Gruppen von Studierenden evaluiert, und die Auswirkungen auf die Vertrauenswürdigkeit und Akzeptanz der Empfehlungen auf die Lernenden wurden untersucht
Stabilisierung eines realen Furuta-Pendels mittels linearer modellprädiktiver Regelung
No full textModellprädiktive Regelung findet zunehmend Anwendung im industriellen Umfeld. Durch schnellere Computer und optimierte Programmierung ist es heute möglich, rechenintensive Regelalgorithmen in Echtzeit auf Mikrocontrollern zu berechnen. Eine besondere Herausforderung besteht jedoch darin, diese Technologie in der Realität einzusetzen. Weil exakte Kenntnisse über das reale System vorliegen müssen, können geringfügige Modellierungsfehler bei der Prädiktion für lange Prädiktionshorizonte schwerwiegende Folgen haben. Das ist insbesondere der Fall, wenn Systeme instabil sind und zu chaotischem Verhalten neigen.
Diese Arbeit behandelt ein breites Spektrum systemtheoretischer Inhalte und zielt darauf ab, ein reales Furuta-Pendel durch modellprädiktive Regelung in der instabilen Ruhelage zu stabilisieren. Hierfür wird ein mathematisches Modell als Prädiktionsmodell hergeleitet, welches durch verschiedene Systemidentifikationsmethoden spezifiziert und validiert wird. Es werden verschiedene Filter-Techniken wie das Kalman-Filter zur Zustandsschätzung oder das Exponential Moving Average (EMA)-Filter zur Filterung von Sensordaten eingesetzt.
Das Furuta-Pendel ist ein komplexes mechatronisches System. Die Aufgaben dieser Arbeit beschränken sich daher nicht nur auf theoretische Aspekte. Neben der Auslegung elektrischer Bauelemente und Schaltungen werden zusätzliche Sensoren zu einem bestehenden System hinzugefügt und mechanische Anpassungen vorgenommen. Darüber hinaus werden Entscheidungen zur Softwarearchitektur getroffen sowie die gesamte Implementierung auf einem Mikrocontroller durchgeführt.
Trotz intensiver Bemühungen konnte kein Modell gefunden werden, welches die gemessenen Ein- und Ausgangsdaten vergleichbar simulieren kann, sodass es den Anforderungen der modellprädiktiven Regelung entspricht. Stattdessen gelang es während der Systemidentifikationsphase einen Linear Quadratic Regulator (LQR) mit unterlagertem Proportional–Integral (PI) Stromregler als Kaskade zu entwerfen, der sowohl simulativ als auch in der Realität das Pendel stabilisieren kann
Editorial: Johann Wolfgang von Goethe, Götz von Berlichingen, and the "Iron Hands"
Get PDFKnight Götz von Berlichingen (1480–1562) was born into a time of upheaval during the transition from the late Middle Ages to modern times. Götz bravely defended the ideals of declining chivalry. He fought in numerous battles and engaged in several “feuds” with various other knights and even cities; during the Landshut War of Succession (1504/05), he lost his right hand in 1504 due to a cannonball splinter injury
Entwicklung und Validierung von Inverter-Ansteuerverfahren zur Optimierung des elektrischen Antriebssystems von Elektrofahrzeugen
Get PDFDiese Masterthesis befasst sich mit der Entwicklung und Validierung von Inverter-Ansteuerverfahren zur Optimierung des elektrischen Antriebssystems von Elektrofahrzeugen. Zur Bewertung der Modulationsverfahren wurde eine komplett neue Simulationsumgebung in MATLAB aufgebaut. Das Antriebssystem ist in ein Invertermodell, ein nichtlineares Maschinenmodell und einem Batterie- und Zwischenkreismodell aufgeteilt. Für die Evaluierung werden verschiedene Kenngrößen, darunter die Verluste und Belastung der Komponenten, Oberschwingungen, die Common-Mode-Spannung und weitere, ausgewertet. Das Ziel ist die Optimierung des Antriebssystems hinsichtlich einer geeigneten Wahl der Modulationsverfahren in Kombination der Transistorschaltfrequenzen. Der Nutzer definiert eine frei wählbare Zielfunktion nach seinen Ansprüchen. Der Optimierungsalgorithmus sucht daraufhin die optimale Wahl der Inverteransteuerung, bei der die Zielfunktion ihr Minimum annimmt. Als Exempel wurden drei optimierte Betriebsstrategien: Verlustleistungsoptimierung, Optimierung nach der Zwischenkreisbelastung und Minimierung der CMV-Spannung abgeleitet. Die Verluste können im Maschinenkennfeld bei der in dieser Arbeit verwendeten Parametrierung um bis zu 33 % reduziert werden.This master thesis considers the development and validation of inverter Pulse Width Modulation (PWM) techniques to optimize the electrical drive system of electric vehicles. A completely new simulation environment in MATLAB was set up to evaluate the PWM techniques. The drive system is divided into an inverter model, a nonlinear machine model and a battery- plus DC-link-model. Parameters including the losses, load on the components, harmonics, Common-Mode Voltage and more are evaluated. The objective is to optimize the drive system with regard of a suitable choice of the PWM techniques in combination with the transistor switching frequencies. The user defines a freely configurable target function according to his requirements. The optimization algorithm then searches for the parameter combination at which the target function reaches its minimum. As an example, three optimized operating strategies were derived: power loss optimization, optimization according to the DC-link load and minimization of the CommonMode Voltage. The losses in the machine characteristic diagram can be reduced by up to 33 % with the parametrization used in this work
Analyse verschiedener Technologien zur Steigerung der Webseiten-Performanz mit Schwerpunkt Island Architektur
No full textJavaScript-Frameworks (JSF) sind im Bereich der Webentwicklung seit längerem prominent. Jährlich werden neue JSF entwickelt, um spezifische Probleme zu lösen. In den letzten Jahren hat sich der Trend entwickelt, bei der Wahl des JSF verstärkt auch auf die Performanz der entwickelten Webseite zu achten. Dabei wird versucht, den Anteil an JavaScript auf der Webseite zu reduzieren oder ganz zu eliminieren. Besonders neu ist der Ansatz der "Island Architecture", die erstmals 2019 vorgeschlagen wurde. In dieser Thesis soll die Performanz der meistbenutzten und des performantesten JSF mit dem JSF "Astro" verglichen werden, welches die "Island Architecture" von sich aus unterstützt. Der Schwerpunkt liegt beim Vergleichen der Webseitenperformanz, jedoch werden auch Effizienz und Einfachheit während der Entwicklung untersucht. Das Ziel dieser Arbeit ist es, potenzielle Frameworks zu untersuchen, die die Effizienz und Produktivität für den Nutzer und während der Entwicklung steigern können.JavaScript frameworks (JSF) have been prominent in the field of web development for a long time. New JSF are developed annually to solve specific problems. In recent years, there has been a trend to increasingly consider the performance of the developed website when choosing a JSF. Efforts are made to reduce or eliminate the percentage of JavaScript on the website. The "Island Architecture" approach, first proposed in 2019, is particularly innovative. This thesis aims to compare the performance of the most used and the most performant JSF with the JSF "Astro," which inherently supports the "Island Architecture." The focus is on comparing website performance, but efficiency and simplicity during development are also examined. The goal of this work is to investigate potential frameworks that can enhance efficiency and productivity for users and during development
Energy performance of district heating and cooling - Part 6: Weighting factors acc. to the Power loss and Carnot method
No full textÄnderungen gegenüber der Fassung 2021:
- Abschnitt 1: Der Anwendungsbereich umfasst nun auch Primärenergiefaktoren,
- Redaktionelle Änderungen und Fehlerkorrekturen,
- 7.2.3.1: Neue Formel (15) für Allokationsfaktoren für mehrere Wärmeflüsse mit unterschiedlichen,
- Temperaturen aus derselben KWK-Anlage,
- 7.2.3.2: Neue Anmerkung zur Klarstellung, dass Formel (14) auch für die Arbeitswertmethode gilt,
- Neuer Unterabschnitt 7.2.6 mit der Vereinfachung, dass KWK-Wärme unter 100 °C Vorlauftemperatur,
- mit der pauschalen Aufwandszahl 0,5 bewertet werden darf,
- Anhang A wurde neu gefasst, damit zusätzliche Anwendungsbereiche wie Gesetze oder Förderprogramme,
- die eigenen Festlegungen zu Gewichtungsfaktoren machen, dieses Dokument widerspruchsfrei,
- in Bezug nehmen können,
- Anhang B.4 mit einem Berechnungsbeispiel zur Kälteversorgung wurde gestrichen
GaIN - Gewinnbringende Partizipation der mittelständischen Industrie am Energiemarkt der Zukunft
No full textDer vorliegende Bericht dokumentiert die Arbeiten und Ergebnisse des Forschungsprojekts GaIN – Gewinnbringende Partizipation der mittelständischen Industrie am Energiemarkt der Zukunft (Laufzeit 01.12.2019 bis 30.11.2022), das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz „BMWK“ unter den Kennzeichen 03EI6019E gefördert wurde.
Das Ziel des Projektes bestand darin, durch die Digitalisierung der (mittelständischen) Industrie die Unternehmen zu befähigen aktiv gewinnbringend am volatilen Energiemarkt der Zukunft zu partizipieren