Elastische mechanische Systeme sind maschinenbauliche Systeme, in denen der Einfluss von elastischen, das heißt nachgiebigen, Bauteilen und Komponenten beispielsweise hinsichtlich der Funktion nicht vernachlässigt werden kann. Dies kann sowohl konstruktive Gründe (z.B. bei Weltraumstrukturen) haben, als auch auf neue, äußere Produktanforderungen (z.B. durch Steigerung der Energieeffizienz durch Reduktion der zu beschleunigenden Massen) zurückzuführen sein. Beispiele für derartige Systeme sind elastische Roboter, Antennenauslegerarme für Weltraumanwendungen, das gesamte Umfeld des Rad-Schiene Kontaktes samt Gleis und Bettung, Turbomaschinen und allgemein Systeme, die mit den Methoden der Strukturdynamik betrachtet werden.
Sowohl hinsichtlich der Fehlerdetektion und Schadendiagnose, als auch der gezielten Beeinflussung der dynamischen Eigenschaften derartiger Systeme kommt modernen Methoden der Regelungstheorie zur methodischen Auslegung der Rückführung - konkret des Reglers - eine zentrale Bedeutung zu.
Die herausfordernde Eigenschaft derartiger Systeme beinhaltet, dass die strukturdynamische Modellbildung üblicherweise auf Modelle mit einer hohen Zahl elastischer Freiheitsgrade führt, der nur eine geringe Zahl von möglichen und verfügbaren Messungen bzw. Stellgrößen gegenübersteht. Wesentliche Teile der Systemdynamik sind als bekannt oder validiert vorauszusetzen, andere sind unsicher bzw. im Fall unbekannter Effekte, wie z.B. Schäden, vollständig unbekannt.
Die Aufgabe geeigneter regelungstheoretischer Methoden beinhaltet den Entwurf und die Realisierung von modellgestützen Regelungen sowie von Beobachtern, die gegenüber Modellbildungsfehlern und Schäden unempfindlich sind.
Im Lehrstuhl SRS sind als Versuchsträger verschiedene Systeme im Einsatz. Für prinzipielle Untersuchungen zur Entwicklung von Beobachtern steht ein elastischer Balken variabler Länge zur Verfügung. Zudem sind weitere Versuchstände zur Untersuchungen des Verhaltens frei aufgehängter sowie eingespannter elastischer Plattenstrukturen (unversteift, versteift) vorhanden. Hiermit lassen sich ideal Experimente zur Untersuchung von Leichtbaustrukturen (des Flugzeug-, des Schiffbaus sowie der Automobiltechnik) realisieren. Alle Versuchsträger eignen sich ideal zur Entwicklung und Realisierung von Regelungsstrategien als auch zu modell- und signalgestützen Diagnoseverfahren.
Stehen Modelle des Verhaltens nicht zur Verfügung bzw. können verfügbare Modelle nur als akademische Prinzipbetrachtung angesehen werden, bieten sich signalbasierte Methoden zur Fehlerdetektion und Diagnose an. Die Entwicklung von Verhaltensmodellen zur Unterscheidung von Maschinenzuständen, zur Trennung fehlerhafter Zustände sowie zur Diagnose und zum Aufbau entsprechender Modelle erweist sich als erfolgreicher Zwischenweg zwischen den rein signalbasierten sowie den modellbasierten Methoden. Entsprechung der Bedeutung dieser neuen Betrachtung sind zahlreiche stark praxisbezogene Versuchsträger im Lehrstuhl wie auch in Zusammenarbeit mit Industriepartnern verfügbar.