Das Buch bietet praxisnahe Algorithmen zur Lösung gewöhnlicher Riccati-Differenzialgleichungen, die für das Design von potenzialgetrennten Faraday-Effekt-Stromsensoren genutzt werden. Besonders innovativ ist die Anwendung von Partiallösungen, bei der eine vorgegebene Teillösung mit einer zweiten kombiniert wird. Zudem entwickelt Reiner Thiele analoge Netzwerke zur Signalverarbeitung und erstellt Simulationsdiagramme, während er die Hardware als spezielle Regelkreise beschreibt.
Das Buch vermittelt neuartige Analyse- und Syntheseverfahren für quasi- und nichtlineare Kirchhoff-Netzwerke. Hierzu verwendet der Autor als Unternetzwerke gewöhnliche Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Übertrager, Transistoren oder Dioden sowie die sogenannten pathologischen Unternetzwerke Nullator und Norator. Zur Analyse oder Synthese erfolgt eine Zerlegung der Gleichungen zur Beschreibung des Klemmenverhaltens in die u-i-Relationen realisierbarer Unternetzwerke sowie in Strukturgleichungen nach Kirchhoff. Dazu kreiert Reiner Thiele neue nichtlineare Transistor- bzw. Dioden-Modelle. Außerdem zeigt er, wie durch die Applikation von Klemmen-Äquivalenzen praxisrelevante elektrische oder elektronische Schaltungen entstehen.
Das Buch vermittelt Lösungsverfahren für partielle Riccati-Differenzialgleichungen (DGL). Diese DGL appliziert man zur mathematischen Beschreibung der Funktion von Faraday-Effekt-Stromsensoren. Ausgehend vom allgemeinen Lösungsverhalten erfolgt die Definition des individuellen sowie kollektiven Lösungsverhaltens einer beliebigen Gleichung. Reiner Thiele erklärt den Unterschied zwischen Individual- und Partiallösungen. Außerdem kreiert er Simulationsdiagramme und zeigt, dass es sich bei der Hardware um Regelkreise handelt. Der Inhalt Einleitung Partielle Typ1-Riccati-DGL Partielle Typ2-Riccati-DGL Zusammenfassung Die Zielgruppen Dozierende und fortgeschrittene Studierende der Mathematik, Elektrotechnik/Elektronik, Energie- und Messtechnik, Automatisierungstechnik sowie Nachrichten- und Sensortechnik Ingenieurinnen und Ingenieure aus den Fachgebieten Elektroenergieversorgung, Kraftwerkstechnik, Leittechnik und Galvanik Der Autor Prof. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und lehrt an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.
Das Buch vermittelt ausgehend von den Grundlagen der Netzwerk-Theorie neuartige Analyse- und Syntheseverfahren für lineare zeitinvariante Kirchhoff-Netzwerke. Hierzu verwendet der Autor als Elementarnetzwerke gewöhnliche Widerstände, Kondensatoren und Spulen sowie die sogenannten pathologischen Unternetzwerke Nullator, Norator und Nullor. Der Nullor besteht dabei aus einem Nullator und einem Norator, wird hinsichtlich seines Klemmenverhaltens durch die Belevitch-Darstellung beschrieben und näherungsweise durch einen Operationsverstärker realisiert. Zur Analyse oder Synthese erfolgt die Zerlegung in realisierbare Unternetzwerke mit dem Verfahren der Singulärwert-Zerlegung von Matrizen. Außerdemzeigt Reiner Thiele, wie durch die Applikation vonKlemmen-Äquivalenzenpraxisrelevante elektrische oder elektronische Schaltungen entstehen.
Reiner Thiele zeigt mit den singulären Lösungen spezieller Riccati-Differenzialgleichungen (DGL) den Entwurf zugehöriger Riccati-Messsysteme (RMS), appliziert in Faraday-Effekt-Stromsensoren. Diese Lösungen sind durch einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert gekennzeichnet und deshalb sehr gut zur Anwendung in RMS geeignet. Wegen der Einfachheit der analogen Realisierungen mit Operationsverstärkern (OPV) gibt der Autor ihnen den Vorzug gegenüber aufwendigen digitalen Varianten.
Reiner Thiele löst die Leitungsgleichungen des Lichtquantenleiters. Er erhält aus diesen Ergebnissen eine einheitliche Impulsantwort, unabhängig von der Ansteuerart dieses Übertragungskanals. Weiterhin berechnet der Autor die Wigner-Spannungsverteilung und -Stromverteilung des Eingangs- und Ausgangssignals sowie die Wigner-Verteilung der Impulsantwort des linearen zeitinvarianten Lichtquantenleiters. Daraus ergibt sich ein neues Übertragungsverfahren auf der Grundlage der Wigner-Übertragungsgleichung als spezielles Faltungsintegral. Abschließend sind Methoden der Signal-Rekonstruktion dargestellt.
Reiner Thiele entwickelt neue Modelle für sogenannte Lichtquantenleiter. Dazu beweist er Erhaltungssätze für optische Spannungen und Ströme. Er kreiert Ohm’sche Quantengesetze für die Systemelemente einer Punkt-Punkt-Verbindung beim Wechsel ihrer Ansteuerart und schlägt Dreieck- oder Sägezahn-Impulse als Modulationssignale vor. Dadurch entstehen inverse Gabor-Wavelets im Lichtquantenleiter, mit denen eine schnelle Datenübertragung erfolgen kann und die zu effizienten schaltungstechnischen Lösungen an den Endstellen der Übertragungsstrecke führt.
In der hochbitratigen optischen Nachrichtentechnik ist es wichtig, parasitäre induktive und kapazitive Einflüsse auf die Funktion von Laser- und Fotodioden zu kompensieren. Wegen des nichtlinearen Charakters der u-i-Relationen der Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände ist es möglich, Kompensationsverfahren gegen parasitäre Effekte zu entwickeln oder die Nichtlinearitäten gezielt zur Signalübertragung einzusetzen. Reiner Thiele beweist, dass bei Applikation der vorgestellten Kompensationsverfahren kapazitive und induktive Influenzen auf die Grundfunktion der optoelektronischen Bauelemente vermeidbar sind, das Klemmenverhalten durch die u-i-Kennlinien von Laser- oder Fotodioden komplett erfasst wird und ungünstige Einflüsse der Systemumgebung auf die optoelektronischen Schaltungen vermieden werden. Außerdem stellt er Definitionen für optoelektronische Grundstromkreise sowie ihre Berechnung für die Applikation gleichartiger Laser- oder Fotodioden als Sende- bzw. Empfangsbauelemente der optischen Nachrichtentechnik vor. Der Autor: Prof. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und unterrichtet derzeit an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.
Reiner Thiele leitet die Lösungen partieller Riccati-Differenzialgleichungen her und zeigt den Zusammenhang zwischen allgemeinem Integral und singulärer Lösung auf. Dazu appliziert er eine neue Zerlegungsmethode dieser nichtlinearen Differenzialgleichungen (DGL) in jeweils zwei lineare Gleichungen. Nach der Bestimmung der Eigenwerte liegen die Lösungen vor, die bei Faraday-Effekt-Stromsensoren auftreten und durch eine lineare Beziehung zwischen Messgröße und Messwert gekennzeichnet sind. Praxisrelevante Beispiele für Messgrößen und Messwerte beweisen die große Applikationsbreite der patentierten Faraday-Effekt-Stromsensoren des Autors. Der Autor Prof. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und lehrt an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.
Beschreibung, Neuerungen und Kern der Erfindungen.- Jones-Matrizen für den
Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb.- Lösungsverhalten spezieller quadratischer
Gleichungen.- Dimensionierungsbeispiele.
