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Dienstleistungen
Ich berate Sie gerne bei allen regelungstechnischen Fragestellungen, erstelle prototypische Lösungskonzepte in Matlab/Simulink oder Python und kann Ihnen eine komplette Vorrausentwicklung inklusive einer wissenschaftlichen Dokumentation anbieten. Damit meine Lösungsvorschläge in Ihrem Unternehmen auch auf lange Sicht zum Erfolg führen, kann ich Ihre Experten in allen angewendeten Methoden intensiv schulen.
Kontaktieren Sie mich und erfahren Sie, wie ich Sie auf Ihrem Weg zum Erfolg unterstützen kann.
Modellbildung, Identifikation, Simulation
Der erste Schritt zu mehr Systemverständnis
Ich kann Ihnen helfen das System besser zu verstehen, indem ich ein geeignetes Modell erstelle, die passenden Parameter mit realen Messungen am System identifiziere und Simulationen durchführe. Ich kenne mich sehr gut mit physikalischen, semiphysikalische und KI-Modellen aus. Die Simulationen werden in Matlab/Simulink oder Python durchgeführt.
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Beispiel
Um die fahrdynamischen Eigenschaften eines Fahrzeugs besser zu verstehen, bildet man ein vereinfachtes physikalisches Modell mit zwei Differentialgleichungen, das sogenannte "Einspurmodell". Nur mit diesen zwei Gleichungen und identifizierten Parametern, lassen sich schnell die Verstärkung von Lenkwinkel zu Gierrate, sowie dynamische Kenngrößen, die wichtig für querdynamische Reglerauslegung (z.B. Spurhaltesysteme) sein können, berechnen.
Zustands- und Parameterschätzung
Der Schlüssel zu einem wirtschaftlichen und performanten Gesamtsystem
Ihr regelungstechnisches Problem ist von einem wichtigen Signal abhängig? Der wirtschaftliche Sensor bietet allerdings eine zu geringe Signalgüte oder die Größe lässt sich mit vertretbarem Aufwand garnicht erst direkt erfassen?
Beispiel
Die Längsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs lässt sich noch ganz gut aus den freirollenden Radgeschwindigkeiten berechnen, doch die Quergeschwindigkeit lässt sich nur in stabilen Fahrsituationen gut mithilfe von Fahrdynamikmodellen schätzen. Wird das Fahrzeug instabil und fängt an zu schleudern, haben sich in der Wissenschaft und in der Praxis Zustandsschätzverfahren auf Basis von Kalmanfiltern bewährt, die die Informationen einer Inertialmesseinheit (Beschleunigungen und Drehraten) mit weiteren Fahrzeugsensoren optimal fusionieren und so dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) laufend Informationen über die aktuelle Fahrsituation geben.
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Genau dieses Thema habe ich in meiner Disseration "Schätzung des Schwimmwinkels und fahrdynamischer Parameter zur Verbesserung modellbasierter Fahrdynamikregelungen" behandelt. Wenn Sie mehr wissen möchten klicken Sie hier.
Lineare und nichtlineare Regler
Den Ãœberblick behalten
Die passenden Modelle sind erarbeitet, alle Parameter identifiziert, die wichtigen Regelgrößen geschätzt und aufbereitet. Wir verstehen unser System nun schon viel besser und wissen genau wie es sich in bestimmten Arbeitspunkten verhält. Jetzt kann es losgehen und passende Regler-Strukturen, Parametrierungen und Adaptionen ausgelegt werden. Ich helfe Ihnen die richtigen Entscheidungen zu treffen. Ich simuliere alle Lösungskonzepte und gebe ihnen einen detaillierten Überblick über alle Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Ansätze.
Beispiel
Der einfache PID-Regler braucht 20 zusätzlich zu applizierende Parameter für Heuristiken, um die Gesamtsystemperformance zu gewährleisten. Eventuell lohnt es sich einen modellbasierten Ansatz zu wählen, der auch die Nichtlinearitäten der Regelstrecke berücksichtigt. Durch eine leistungsfähige Online-Parameterschätzung können veränderliche Systemeigenschaften erkannt werden (z.B. durch Verschleiß, Umgebungstemperatur, etc.) und der Regler automatisch auf das veränderte System adaptiert werden.
Künstliche Intelligenz
Nutzen Sie die neuste Technologie
Der Einsatz von KI wird durch leicht zu bedienende Frameworks wie z.B. TensorFlow (Google) immer einfacher.
Ich konnte tiefgehende Erfahrungen mit Klassifikatoren auf Basis neuronaler Netze und Entscheidungsbäumen sammeln und so meine Forschungsergebnisse entscheidend weiterentwickeln.
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Nutzen Sie meine Erfahrung, um KI auch in Ihren Produkten an der richtigen Stelle zu integrieren. Verzichten Sie nicht auf diesen wichtigen Wettbewerbsvorteil.
Ãœber JB
Ich habe an der Technischen Universität Darmstadt den Master of Science in Mechatronik - Schwerpunkt Automotive Control erworben. Anschließend promovierte ich am Institut für Automatisierungstechnik mit dieser Dissertation.
Ich entwickelte ein neues Konzept zur Schätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit und fahrdynamischen Parametern auf Basis eines Unscented Kalmanfilters. In den letzten Jahren arbeitete ich bei Bosch Engineering daran, die entwickelten Schätzer-Konzepte aus meiner Forschungin die Praxis zu transferieren, um die Leistungsfähigkeit von Fahrdynamikregelungen wie Antiblockiersysteme, Traktionskontrollen und Torque-Vectoring Systemen auf ein neues Maß zu heben.
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Alle meine Forschungsergebnisse, die sich in der Praxis der Fahrdynamik bewährt haben, lassen sich auch auf andere Anwendungsfelder übertragen. Hier liegt ein großes Innovationspotential, dass auch Sie nutzen sollten.
Funktionsentwickler für Fahrdynamikregelsysteme
2017 – 2020
Bosch Engineering GmbH
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Entwicklung von Schätzalgorithmen basierend auf inertialen Messeinheiten und Fahrdynamikmodellen
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Technische Leitung des Teams für Schätzalgorithmen
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Aufbau von Simulations- und Testumgebungen für das Zusammenspiel aus Schätzalgorithmen und Regelungen
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Nichtlineare Reglersynthese angewendet an Torque-Vectoring Systemen mit höchstem Automotive, Safety Level D unter A-SPICE Prozess
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Beratende Tätigkeit für die Abteilung automatisiertes Fahren bzgl. Schätzalogrithmen
Dozent
2014 – 2017
Technische Akademie Esslingen
Lehrauftrag „Mechatronische Systeme und Simulation“
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
2013 - 2016
Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik, TU Darmstadt
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Dissertation: „Schätzung des Schwimmwinkels und fahrdynamischer Parameter zur Verbesserung modellbasierter Fahrdynamikregelungen“
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Gruppeneiter Fahrdynamikregelung und Fahrassistenzsysteme
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Modellbildung, Parameteridentifikation und Schätzalgorithmen im Bereich Fahrdynamikregelung
Veröffentlichungen
​Bechtloff, Jakob; Isermann, Rolf: Sensor Fusion of an Inertial Measurement Unit with a Three-Antenna GPS for Accurate Three Dimensional Motion Estimation of a Vehicle. safteyassist, Aschaffenburg, 20.05.2014
Bechtloff, Jakob; Bauer, Markus; Ackermann, Carlo; Isermann, Rolf: Fast Identification of a detailed Two-Track Model with Onboard Sensors and GPS. 5th International Munich Chassis Symposium 2014. chassis.tech plus, München, Juni 24-25
Bauer, Markus; Ackermann, Carlo; Bechtloff, Jakob; Isermann, Rolf: Objective Evaluation of Braking Maneuvers (OEBM) - Ein modellbasiertes Applikationswerkzeug zur Bewertung von Fahrdynamikregelsystemen. 9. Dortmunder AutoTag. Dortmund, 16.09.2014
Bechtloff, Jakob; Isermann, Rolf: A Redundant Sensor System with Driving Dynamic Models for Automated Driving. 15. Internationales Stuttgarter Symposium Automobil- und Motorentechnik 2015, Stuttgart, S. 755-774
Ackermann, Carlo; Bechtloff, Jakob; Rolf Isermann: Automatischer Fahrassistent zur Kollisionsvermeidung mit Fahrerintenserkennung. 7. VDI/VDE Fachtagung AUTOREG 2015: Auf dem Weg zum automatisierten Fahren, Baden-Baden
Ackermann, Carlo; Bechtloff, Jakob; Rolf Isermann: Automatischer Fahrassistent zur Kollisionsvermeidung mit Fahrerintenserkennung. chassis.tech plus 2015. 6th International Munich Chassis Symposium, München
Bechtloff, Jakob; Ackermann, Carlo; Isermann, Rolf : Adaptive Observers for Driving Dynamics–Online Estimation of Tire Parameters under Real Conditions. chassis.tech plus 2015. 6th International Munich Chassis Symposium, München
Ackermann, Carlo; Bechtloff, Jakob; Isermann, Rolf : Entwicklung eines Kurvenfahrassistents für Landstraßen. 1. Internationale ATZ-Fachtagung Fahrerassistenzsysteme 2015, Frankfurt
Bechtloff, Jakob; Isermann, Rolf; König, Lars: Cornering Stiffness and Side Slip Angle Estimation for Integrated Vehicle Dynamics Control. 8th IFAC Symposium on Advances in Automotive Control - 8th AAC 2016, Kolmården Wildlife Resort, Sweden, June 20-23
Bechtloff, Jakob: Schätzung des Schwimmwinkels und fahrdynamischer Parameter zur Verbesserung modellbasierter Fahrdynamikregelungen. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 12 Nr. 809. Düsseldorf: VDI Verlag 2018, Online-Edition: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8069
Bechtloff, Jakob; König, Lars: Verbesserung von Antriebs- und Bremsschlupfregelung mit 6D–Inertialsensorik. 9. VDI/VDE-Fachtagung AUTOREG 2019, Mannheim
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Bunsenstraße 19, 40215 Düsseldorf
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Bunsenstraße 19
40215 Düsseldorf
Telefon: +49 (0) 15150735609
E-Mail: jakob.bechtloff@jbengineering.de
Website: www.jbengineering.de
USt.-ID-Nr.: DE331374310
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