The thesis shows that holistic optimization is possible in cyber-physical systems (CPS) design when heterogeneous models from different engineering domains are considered in an integrated framework. Exploiting the interplay between the models of the physical process, the control algorithm, and the electrical and electronic platform, we propose: (i) a control-platform co-design technique co-optimizing the control performance and the resource usage; (ii) a resource-optimal yet safe control algorithm exploiting heterogeneous resources; and (iii) energy- and time-optimal algorithms for active cell balancing.
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The thesis shows that holistic optimization is possible in cyber-physical systems (CPS) design when heterogeneous models from different engineering domains are considered in an integrated framework. Exploiting the interplay between the models of the physical process, the control algorithm, and the electrical and electronic platform, we propose: (i) a control-platform co-design technique co-optimizing the control performance and the resource usage; (ii) a resource-optimal yet safe control algori...
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Übersetzte Kurzfassung:
In dieser Arbeit wird gezeigt, dass eine ganzheitliche Optimierung beim Design von Cyber-Physischen Systemen (CPS) möglich ist, wenn heterogene Modelle aus verschiedenen Engineering-Bereichen in ein integriertes Framework einbezogen werden. Unter Ausnutzung des Zusammenspiels zwischen den Modellen der physikalischen Prozesse, den Steuerungsalgorithmen und den elektrischen und elektronischen Plattformen schlagen wir Folgendes vor: (i) einen Co-Design-Ansatz für Steuerungsplattformen, der die Steuerungsleistung und die Ressourcennutzung optimiert; (ii) einen ressourcenoptimalen und dennoch sicheren Regelungsalgorithmus, der heterogene Ressourcen ausnutzt; und (iii) energie- und zeitoptimale Algorithmen für Active Cell Balancing von Akkumulatoren.
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In dieser Arbeit wird gezeigt, dass eine ganzheitliche Optimierung beim Design von Cyber-Physischen Systemen (CPS) möglich ist, wenn heterogene Modelle aus verschiedenen Engineering-Bereichen in ein integriertes Framework einbezogen werden. Unter Ausnutzung des Zusammenspiels zwischen den Modellen der physikalischen Prozesse, den Steuerungsalgorithmen und den elektrischen und elektronischen Plattformen schlagen wir Folgendes vor: (i) einen Co-Design-Ansatz für Steuerungsplattformen, der die Steu...
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