MS

M. Sc. Manuel Schwartz

  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
    Campus Süd
    Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme
    Geb. 11.20 (Engler-Villa)
    Kaiserstr. 12
    D-76131 Karlsruhe

Lebenslauf

Ab 2011 Bachelorstudium der Elektro- und Informationstechnik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Dabei Bearbeitung eines Forschungsprojekts zum Thema „Approximative Berechnung der Momente populationsdynamischer Systeme“ (2013) und Bachelorarbeit mit dem Titel „Entwurf eines robusten Mehrgrößenreglers für einen chemischen Reaktor“ (2014). Praktische Tätigkeit am Forschungszentrum der Asea Brown Boveri (ABB) in Ladenburg (2014).

 

Ab 2014 Masterstudium der Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie mit der Vertiefung Regelungs- und Steuerungstechnik. Abschluss des Studiums mit einer Masterarbeit zum Thema „Verbesserung der Lösungseinschließung von Intervallbeobachtern durch Einsatz einer Beobachterschar am Beispiel der Asynchronmaschine“ (2016).

 

Seit Juni 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme.

Forschung

Fahrdynamikregelung von radselektiv angetriebenen und gelenkten Elektrofahrzeugen – Identifikation hochintegrierter mechatronischer Fahrwerksysteme auf Basis von Control Allocation

Werden aktuelle Fahrwerksysteme serienreifer Fahrzeuge betrachtet, so kann festgestellt werden, dass diese das Potential vollständig elektrifizierter Fahrzeug nicht gänzlich ausschöpfen würden. Denn im Rahmen der Forschung zur Elektromobilität entstehen neben der Elektrifizierung des Antriebs auch Steer-By-Wire Lenkungssysteme welche eine Lenkungsaktorik in jedem Rad ansteuern und damit die  Bewegungsmöglichkeiten von Fahrzeugen erhöhen. Durch die steigende Agilität mit solchen radselektiv angetriebenen und gelenkten Fahrzeugen werden neue Mobilitätskonzepte geschaffen und mechatronische Systeme der Mikromobilität weiterentwickelt, wodurch auch der Urbanisierung begegnet werden soll.

Die Motivation besteht deshalb darin, bisherige Fahrwerksysteme grundlegend zu hinterfragen und somit, von einer anforderungsorientierten Betrachtungsweise, Ansätze für hochintegrierte mechatronische Längs- und Querführungssysteme automatisierter Fahrzeuge mit radselektiven Antrieben zu konzipieren. Ausgehend von einer Radaufhängung, die sechs Freiheitsgrade zulässt, werden mit regelungstechnischen Methoden, wie der Control Allocation, geeignete Fahrwerksysteme unter Berücksichtigung der Fahrdynamik und Nebenbedingungen wie Komfort und Fahrsicherheit identifiziert.

Methoden der Control Allocation ermöglichen die Regelung überaktuierter Systeme bei gleichzeitiger Erfüllung zusätzlicher Regelungsziele, welche durch Nebenbedingungen, z.B. energie- oder komfortoptimales Fahren, beschrieben werden. Solche Verfahren werden erfolgreich in der Luft- und Raumfahrt sowie der Nautik eingesetzt und halten verstärkt Einzug bei der Entwicklung elektrifizierter Fahrzeuge und von Fahrerassistenzsystemen, wodurch sie ein idealer Ansatzpunkt zur Identifikation neuartiger Fahrwerksysteme darstellen.

Lehre

Offene Abschlussarbeiten
Titel Typ

Publikationen


2021
Analysis of a Cascaded MPC Structure for Vehicle Motion Control [in press].
Schwartz, M.; Ludmann, L.; Hohmann, S.
2021. American Control Conference, May 24-28, 2021, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Design of an Active, Fault-tolerant Motion Control of Wheel-individual Controlled Vehicles.
Schwartz, M.; Sommer, M.; Hohmann, S.
2021. 2021 7th International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
2020
Predictive and Bounded Reference Generation of the Actuators of Four-wheel Drive and Four-wheel Steer Vehicles.
Schwartz, M.; Zhao, K.; Hohmann, S.
2020. IEEE CCTA 2020 : 4th IEEE Conference on Control Technology and Applications : August 24-26, 2020, Montréal, Canada, 291–298, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206296
Analytical Optimal Control Allocation with Time-varying Secondary Objectives.
Schwartz, M.; Mittelviefhaus, F.; Hohmann, S.
2020. 2020 6th International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR) : April 20-23, 2020, Singapore, 247–254, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICCAR49639.2020.9108002
Robust Position and Velocity Tracking Control of a Four-wheel Drive and Four-wheel Steered Electric Vehicle.
Schwartz, M.; Rudolf, T.; Hohmann, S.
2020. 2020 6th International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR) : April 20-23, 2020, Singapore, 415–422, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICCAR49639.2020.9108078
Kinematic Sensitivity Analysis of the Suspension Characteristics for the Initial Design of Four-Wheel Drive and Four-Wheel Steered Vehicles.
Schwartz, M.; Goosmann, T.; Hohmann, S.
2020. WCX SAE World Congress Experience, Detroit, MI, April 21-23, 2020. Proceedings, SAE International. doi:10.4271/2020-01-0990
2019
Model Predictive Control Allocation of an Over-actuated Electric Vehicle with Single Wheel Actuators.
Schwartz, M.; Siebenrock, F.; Hohmann, S.
2019. IFAC-PapersOnLine, 52 (8), 162–169. doi:10.1016/j.ifacol.2019.08.065