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Faculty / Organisational entity
Strict order relations are defined as strict asymmetric and transitive binary relations. For classes of so-called levelled strict orders it is analyzed, under which conditions the endomorphism monoids of two relations coincide; in particular the case of direct sums of strict antichains is studied. Further, it is shown that these orders differ in their sets of binary order preserving functions.
Die Bestimmung des Erdgravitationspotentials aus den Meßdaten des Forschungssatelliten CHAMP lässt sich als Operatorgleichung formulieren (SST-Problem). Dieser Ansatz geht davon aus, dass ein geometrischer Orbit des Satelliten CHAMP vorliegt. Mittels numerischer Differentiation unter Einsatz eines geeigneten Denoising Verfahrens kann dann aus dem geometrischen Orbit der Gradient des Potentials längs der Bahn bestimmt werden. Damit sind insbesondere die Radialableitung (und der Flächengradient) auf einem Punktgitter auf der Bahn bekannt. In einem erdfesten System stellt sich dies als eine nahezu vollständige Überdeckung der Erde (bis auf Polar Gaps) mit einem ziemlich dichten Datengitter auf Flughöhe des Satelliten dar. Die Lösung der SST-Operatorgleichung (Bestimmung des Potentials auf der Erdoberfläche aus Kenntnis der Radialableitung auf einem Datengitter auf Flughöhe) ist ein schlecht gestelltes inverses Problem, das mit einer geeigneten Regularisierungstechnik gelöst werden muß. Im vorliegenden Fall wurde eine solche Regularisierung mit Hilfe von nicht-bandlimitierten Regularisierungsskalierungsfunktionen und Regularisierungswavelets umgesetzt. Diese sind stark ortslokalisierend und führen daher auf ein Potentialmodell, welches eine Linearkombination stark ortslokalisierender Funktionen ist. Ein solches Modell kann als Lokalmodell auch aus nur lokalen Daten berechnet werden und bietet daher gegenüber Kugelfunktionsmodellen wie EGM96 erhebliche Vorteile für die moderne Geopotentialbestimmung. Die Diskretisierung und numerische Umsetzung der Berechnung eines solchen Modells erfolgt mit Splines, die hier ebenfalls Linearkombinationen stark ortslokalisierender Funktionen sind. Die großen linearen Gleichungssysteme, die zur Berechnung der glättenden oder interpolierenden Splines gelöst werden müssen, können auf schnelle und effiziente Weise mit dem Schwarzschen alternierenden Algorithmus in Verbindung mit schnellen Summationsverfahren (Fast Multipole Methods) gelöst werden. Eine Kombination des Schwarzschen alternierenden Algorithmus mit solchen schnellen Summationsverfahren ermöglicht eine weitere erhebliche Beschleunigung beim Lösen dieser Gleichungssysteme. Zur Bestimmung von Glättungsparametern (Spline-Smoothing) und Regularisierungsparametern kann die L-Curve Method zum Einsatz kommen.
Die Domäne der Operationsroboter liegt heute in Fräsarbeiten an knöchernen Strukturen. Da Roboter über eine extreme Präzision verfügen und nicht ermüden bietet sich ihr Einsatz ins-besondere bei langwierigen und zugleich hochpräzisen Fräsvorgängen im Bereich der later-alen Schädelbasis an. Aus diesem Grunde wurde ein Verfahren entwickelt, welches aus einer geometrischen Beschreibung des Implantates eine geeignete Fräsbahn errechnet und eine kraftgeregelte Prozesskontrolle des Fräsvorganges implementiert. Mit einem 6*achsigen Knickarmroboter erfolgten die Untersuchungen primär an Tierpräparaten und zur Optimierung an Felsenbeinpräparaten.
Multiobjective combinatorial optimization problems have received increasing attention in recent years. Nevertheless, many algorithms are still restricted to the bicriteria case. In this paper we propose a new algorithm for computing all Pareto optimal solutions. Our algorithm is based on the notion of level sets and level curves and contains as a subproblem the determination of K best solutions for a single objective combinatorial optimization problem. We apply the method to the Multiobjective Quadratic Assignment Problem (MOQAP). We present two algorithms for ranking QAP solutions and nally give computational results comparing the methods.
This survey paper deals with multiresolution analysis from geodetically relevant data and its numerical realization for functions harmonic outside a (Bjerhammar) sphere inside the Earth. Harmonic wavelets are introduced within a suit- able framework of a Sobolev-like Hilbert space. Scaling functions and wavelets are defined by means of convolutions. A pyramid scheme provides efficient implementation und economical computation. Essential tools are the multiplicative Schwarz alternating algorithm (providing domain decomposition procedures) and fast multipole techniques (accelerating iterative solvers of linear systems).
In this paper we study linear ill-posed problems Ax = y in a Hilbert space setting where instead of exact data y noisy data y^delta are given satisfying |y - y^delta| <= delta with known noise level delta. Regularized approximations are obtained by a general regularization scheme where the regularization parameter is chosen from Morozov's discrepancy principle. Assuming the unknown solution belongs to some general source set M we prove that the regularized approximation provides order optimal error bounds on the set M. Our results cover the special case of finitely smoothing operators A and extends recent results for infinitely smoothing operators.
Spline functions that approximate (geostrophic) wind field or ocean circulation data are developed in a weighted Sobolev space setting on the (unit) sphere. Two problems are discussed in more detail: the modelling of the (geostrophic) wind field from (i)discrete scalar air pressure data and (ii) discrete vectorial velocity data. Domain decomposition methods based on the Schwarz alternating algorithm for positive definite symmetric matrices are described for solving large linear systems occuring in vectorial spline interpolation or smoothing of geostrophic flow.
Manipulating Deformable Linear Objects: Manipulation Skill for Active Damping of Oscillations
(2002)
While handling deformable linear objects (DLOs), such as hoses, wires or leaf springs, with an industrial robot at high speed, unintended and undesired oscillations that delay further operations may occur. This paper analyzes oscillations based on a simple model with one degree of freedom (DOF) and presents a method for active open-loop damping. Different ways to interpret an oscillating DLO as a system with 1 DOF lead to translational and rotational adjustment motions. Both were implemented as a manipulation skill with a sepa-rate program that can be executed immediately after any robot motion. We showed how these manipulation skills can generate the needed adjustment motions automatically based on the readings of a wrist-mounted force/torque sensor. Experiments demonstrated the effectiveness under various conditions.
These lecture notes give a completely self-contained introduction to the control theory of linear time-invariant systems. No prior knowledge is requried apart from linear algebra and some basic familiarity with ordinary differential equations. Thus, the course is suited for students of mathematics in their second or third year, and for theoretically inclined engineering students. Because of its appealing simplicity and elegance, the behavioral approch has been adopted to a large extend. A short list of recommended text books on the subject has been added, as a suggestion for further reading.