Studien- und Abschlussarbeiten

bei Festo SE & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2023 bis 30.06.2023

Aufgabenstellung: Das Prinzip des iterative Learning Control (ILC) soll auf ein pneumatisches Robotergelenk (pJoint) angewendet werden. Hierzu soll zunächst ein physikalisches Modell des Roboergelenks erstellt werden. Als n ächster Schritt ist ein Trajektorienfolgeregler für den Winkel des Drehgelenkes zu entwerfen. Abschließend ist der Trajektorienfolgeregler um eine ILC Ansatz zu erweitert, zu erproben und zu bewerten. Vorgehensweise: - Einarbeitung in die Regelung pneumatischer Antriebssysteme - Einarbeitung und Literaturrecherche für ILC - Modellbildung der Strecke in Matlab/Simulink mit der Festo-eigenen Modellbibliothek - Entwurf eines einfachen PID-Reglers für die Position des pJoints - Simulationsstudien (Matlab /Simulink) und Test der Regler am Prüfstand (Matlab/Simulink und dSpace) - Erweiterung des Reglers um eine ILC Regelschleife (i) P-Type und PD-Type ILR (ii) Inversionsbasiertes ILR - Simulationsstudien (Matlab /Simulink) und Test der Regler am Prüfstand (Matlab/Simulink und dSpace) - Dokumentation der Arbeiten in LATEX

bei Carl Zeiss SMT GmbH

Bearbeitungszeit ab 02.10.2023 bis 02.02.2024

Schwingungstilger werden eingesetzt, um mechanische Schwingungen zu absorbieren. Das Ziel dabei ist es, mechanische Bewegungsenergie in Wärmeenergie umzuwandeln. Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Arten von Schwingungsdämpfung: Dämpfung mithilfe von Reibung oder mithilfe von resonanter Systeme (Schwingungstilger (TMD)). Da Ersteres in einer Vakuumumgebung jedoch Nachteile mit sich trägt (Kontamination, Partikelbildung, Materialauswahl beschränkt (PFAS-Verbot)), ist das Ziel dieser Arbeit, mehrere Konzepte für PFAS freie Schwingungstilger zu entwickeln, auszulegen, aufzubauen und zu testen.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2023 bis 30.06.2023

Schlagworte: Lenkung

bei Carl Zeiss SMT GmbH

Bearbeitungszeit ab 15.03.2023 bis 15.09.2023

Schlagworte: Modellierung

bei Carl Zeiss SMT GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2023 bis 30.06.2023

Verification Tool Sets für HIL & RCP Anwendungen Der Geschäftsbereich Lithographie-Optik entwickelt und produziert Projektions- und Beleuchtungssysteme für den Einsatz in Wafersteppern und -scannern. Für Tests von mechatronischen Komponenten, die unter realen Bedingungen durchgeführt werden sollen, müssen teils mehrere Signale eingelesen, verarbeitet sowie auch ausgegeben werden. Hierzu eigenen sich besonders Hardware in the Loop „HIL“ Plattformen. In dieser Arbeit soll eine Basis-Sammlung für verschiedenste Messmethodiken erstellt und verifiziert werden, um für etwaige Einsatzmöglichkeiten schnell und zielgerichtet funktionsfähige Mess-, Steuer- und Regel-, sowie Auswerteverfahren bereitstellen zu können. Aufgabenpakete: 1. Einarbeitung in das Themenfeld Hardware in the Loop 2. Beschaffung von Anforderungen und Einsatzgebieten 3. Konzepterstellung für modularen Aufbau 4. Erstellung einer Anleitung zur Verwendung, Inbetriebnahme und Erweiterung 5. Verifizierung mit Genauigkeitsanalyse an einer Regelstrecke 6. Dokumentation der Arbeit

bei ARADEX AG

Bearbeitungszeit ab 11.04.2023 bis 11.08.2023

Schlagworte: media:Antriebstechnik

- Alternative PWM Verfahren für die Anwendung in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen untersuchen - Fokus auf Fahrantriebe mit Synchronmotoren - Erstellen einer anschaulichen Übersicht der möglichen alternativen Verfahren - - Spannungsausnutzung, Oberschwingungsanteil, EMV, Aufwand der Berechnung und Implementierung, Akustik, Dynamisches Verhalten - Bewertung der Verfahren anhand von Recherche - Auswahl und Simulation von potentiellen Verfahren - - Implementierung in Python Simulationsumgebung von ARADEX - - Vergleich der Verfahren für verschiedene Arbeitspunkte - Optional: Implementierung von z.B. 2 Verfahren in unsere Firmware als Alpha Version; Real-life Tests z.B. am Motorprüfstand durchführen. - - Implementierung zusammen mit ARADEX Entwicklung Ziele: - Verbesserung des Gesamt-Wirkungsgrads der Wechselrichter im Vergleich zum aktuell verwendeten SVPWM-Verfahren - Modulationsverfahren mit optimalem Wirkungsgrad abhängig vom Betriebspunkt(Drehzahl, Drehmoment, Feldschwächung) finden - Auswirkungen auf das Gesamtsystem betrachten - - Belastung DC Zwischenkreis Kondensator

bei Mercedes Benz Group AG

Bearbeitungszeit ab 18.05.2022 bis 18.09.2022

In der Bachelorarbeit geht es um die Entwicklung eines Analysetools in INCA. Mit diesem sollen im Bereich der Gesamtfahrzeugentwicklung Phänomene im Bereich des Powertrains identifiziert werden.

bei Mercedes-Benz AG

Bearbeitungszeit ab 01.09.2022 bis 28.02.2023

 Für die Fahrdynamikregelung werden unterschiedliche Messgrößen, sowie Parameter benötigt. Nur sehr aufwändig bestimmen, lassen sich jene Parameter, die das Kraftübertragungsverhalten vom Reifen auf die Straße beschreiben. Diese sogenannten Reifensteifigkeiten sollen mithilfe eines Beobachtungskonzepts geschätzt werden. Die grobe Vorgehensweise wird wie folgt definiert: · Literaturrecherche (intern/extern) zu Parameterschätzung/Algorithmen/Modellbildung Fahrdynamik · Anforderungen aus dem Gesamtregelungskonzept ableiten · Beschreibung/Modellierung der relevanten physikalischen Zusammenhänge der Fahrdynamik · Ausarbeitung eines Optimierungs-/Beobachtungskonzepts · Implementierung und Realisierung des Konzepts -> MiL/SiL · Validierung am realen Fahrzeug (optional) · Erstellung der Dokumentation

Bearbeitungszeit ab 01.11.2022 bis 28.02.2023

Schlagworte: HiL

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 15.10.2022 bis 15.02.2023

Schlagworte: hochautomatisiertes Fahren

bei Mercedes-Benz Technology Center Sindelfingen

Bearbeitungszeit ab 01.09.2022 bis 28.02.2023

Aufbau eines Simulationsmodells einer elektrisch angesteuerten Tankklappe, mit allen Sonderfunktionen, als Testumgebung für die Steuer- und Regelalgorithmen.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 15.09.2022 bis 15.01.2023

Bei konventionellen EPS (Electric Power Steering) Systemen kann durch äußere Einflüsse wie zum Beispiel niedrige Temperaturen, Serienstreuung und Alterung, das Lenkgefühl negativ beeinflusst werden. Speziell bei Fahrzeugen, bei welchen es zu einem niedrigen Wärmeeintrag an der EPS Komponente kommt, z.B. Elektrofahrzeugen, ist bei niedrigen Temperaturen, ein dauerhaft erhöhtes Dämpfungsverhalten zu beobachten. Das hierdurch beeinflusste Lenkverhalten, wird mit zunehmender Innenraumtemperatur vom Fahrer als Störender war genommen. Des Weiteren kann es beim Fahren in Extremwetterbedingungen, zum weiteren Abkühlen der EPS kommen und somit zu einer Veränderung des Lenkgefühls, bei gleichbleibender Innenraum Temperatur. Um die beschriebenen Negativeinflüsse kompensieren zu können, soll mittels einer Abschlussarbeite, untersucht werden, welche Möglichkeiten bestehen, das veränderte Verhalten zu detektieren. Welche Wheel to Wheel Komponenten hierbei einen besonderen Einfluss haben und welche Möglichkeiten zur Kompensation innerhalb des Lenksystems bestehen, sollen ebenfalls in dieser Abschlussarbeit betrachtet werden. Die Funktion, soll ohne weitere Sensoren sowie unabhängig von der Komponententemperatur realisierbar sein. Die Abschlussarbeit sieht Aufgaben im Fahrzeug, am Prüfstand sowie Simulative Betrachtungen vor.

bei ARADEX AG

Bearbeitungszeit ab 01.04.2022

Schlagworte: Antrieb

Die Aufgabe des "Singenden Motor" Demonstrators ist die Präsentation der ARADEX Technologie für unsere Kunden. Dazu wird ein Motor mit einem Resonanzkörper verbun-den, und der Inverter prägt die Audiosignale über die Stromregelung in den Motor. Da-mit soll die schnelle Regeltechnologie für den Kunden darstell- und fühlbar gemacht werden. Das Zielsystem des Demonstrators besteht aus einem Umrichter und Motor aus dem Trak-tionsbereich mit einer Auslegungsleistung von ca. 150kW. Ein Steuerungssystem hat die Aufgabe das Audiosignal zu verarbeiten und an den Inver-ter zu übertragen. Die Bedienung sollte durch ein HMI mit Touchscreen erfolgen. Des-weitern sollten auch Drahtlosverbindungen zu verschieden Endgeräten wie Smartphone oder Tablet möglich sein. Aufgaben und Ziele: • Auswahl eines passenden Steuerungssystems o Entwicklung einer Schnittstelle für verschiedene Audioquellen o Bluetooth Audio o lokale MP3 Audiodateien o (optional) WLAN mit Webserver o (optional) Analoger Eingang • Auswahl und Entwicklung einer Schnittstelle um den Audiostream in Echtzeit über CAN Bus an den Inverter zu übertragen • Entwicklung eines Echtzeit Equalizers für die Anpassung an den Resonanzkörper o (optional) automatische Einmessung des Equalizers • HMI Interface auf Touchscreendisplay • Aufbau eines Prototyps zur Verifizierung der Software aus vorhandenen ARA-DEX Komponenten

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 15.06.2016 bis 15.12.2016

The goal is that a vehicle can be steered without the steering wheel input. This is necessary for developing new “autonomous driving” features, like Traffic Jam Assist in which the EPS is doing the lateral control instead of the driver. Since in early project phases the lateral control unit (combined with the camera module) is not available, the steering interface could already start with the development, if the vehicle can be steered without the steering wheel. Therefore a external device shall be used and get connected to the EPS over the existing vehicle interface (CAN). The steering request from the external device has to be in a way that together with the EPS it doesn´t create jerkiness and can be used over a certain speed range (e.g. up to 35mph) So the tasks would be investigation and selection and if necessary developing of a proper external device and a gateway to the EPS. And then creating the SW to request a Steering angle to the EPS over the gateway. Integration the devices in the vehicle and adapting the SW / tuning in a way that it is feasible to steer the vehicle safely which means there also has to be limits implemented in a way that the driver can´t create dangerous driving maneuver via the external device.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2016 bis 31.08.2016

Spätestes Vergabedatum 31.10.2016

Schlagworte: Modellbildung, Simulation

bei Neumann Automation GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2016 bis 30.06.2016

Spätestes Vergabedatum 31.08.2016

Ziel der Bachelorarbeit ist die Erstellung eines Tools, mit dessen Hilfe es möglich ist den Ressourceneinsatz einer Maschinenanlage zu kalkulieren und gegebenenfalls zu optimieren. Hierzu gehört der Aufbau einer SPS um die grundlegenden Funktionen zu erlernen, eine Marktanalyse von bereits bestehenden Konzepten, der Entwurf eines Lastenheftes und das daraus zu entwickelnde Tool mit entsprechender Visualisierung.

Bearbeitungszeit ab 21.03.2016 bis 21.07.2016

Spätestes Vergabedatum 21.09.2016

Schlagworte: Modellbildung, Simulation

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 24.02.2017

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 24.02.2017

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2016 bis 31.08.2016

Spätestes Vergabedatum 31.10.2016

- Inbetriebnahme der bisher in der Simulation vorhandenen Modellprädiktiven Regelung (MPC) mit linearem Modell am Prüfstand - Vermessung der Reglerperformance am Prüfstand - Bewertung der Prüfstandsmessung im Vergleich zur Simulation mit dem linearen und nichtlinearen Modell - Ableitung eines der Aufgabe angemessenen nichtlinearen Modells zur Integration in die MPC - Test und Bewertung in der Simulation - Test und Bewertung am Prüfstand

bei Daimler AG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2016 bis 30.06.2016

Spätestes Vergabedatum 31.08.2016

Schlagworte: Modellierung, Automotive

bei ZF Friedrichshafen AG

Bearbeitungszeit ab 14.03.2016 bis 15.09.2016

Spätestes Vergabedatum 15.11.2016

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Identifikation der optimalen PID Werte für das neue ZFLS Regelungskonzept

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

2. Bei der Bachelorarbeit handelt es sich um ein NKW-Projekt, um das EPScv Lenksystem. Das Servounterstützungsmoment wird durch Hydraulik und einen Elektromotor gewährleistet. Ein Matlab-Simulink Modell und ein Versuchsträger (Ford F450) mit installierter Messtechnik sind bereits vorhanden. Die Aufgabe besteht darin, Messungen mit dem Versuchsfahrzeug durchzuführen und diese mit dem Simulink Modell zu vergleichen. Anschließend muss das Simulink Modell gegebenenfalls abgeändert bzw. parametrisiert werden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 12.01.2015 bis 12.07.2015

• Inbetriebnahme eines dSPACE-Prüfstandes zum Fahrzeugtest
• Weiterentwicklung des bisher verwendeten Verfahrens zur Regelung und Ansteuerung einer dual-3-phasigen PMSM
• Implementierung und Test des entwickelten Verfahrens in der Simulation mit Matlab/Simulink, und dann am dSPACE-Prüfstand im Fahrzeug
• Dokumentation der Vorgehensweise und Vorstellung der Ergebnisse im Rahmen eines Vortrags

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Motorsägen stellen ein unverzichtbares Arbeitsgerät für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche z.B. beim Brennholzsägen, der Grundstückspflege (leichte und handliche Sägen); für die Landwirtschaft und den Gartenbau (robuste Alleskönner) sowie für die Forstwirtschaft (Hochleistungssägen für extreme Belastungen) dar. Im professionellen Einsatz werden sie täglich stundenlang genutzt.
Motormanagementsysteme wie die STIHL M-Tronic gewinnen hier immer mehr an Bedeutung und werden in der Motorsägen-Vorentwicklung stetig optimiert und wei-terentwickelt. STIHL M-Tronic unterstützt den Anwender nicht nur im Startablauf der Maschine sondern übernimmt auch die Regelung unterschiedlicher Kenngrößen in einzelnen Betriebspunkten wie beispielsweise Leerlauf oder Volllast.
Im Rahmen der Arbeit sollen mit Hilfe des vorhandenen Rapid-Control-Prototyping Systems und der dazugehörigen Toolkette neue Funktionsstrukturen entwickelt wer-den, die auf dem Einsatz von zusätzlichen sensorischen Größen basieren. Dies soll zu einem robusteren Systemverhalten und einer einfacheren Softwarestruktur führen

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Modellbasierter Entwurf einer BLDC-Motor Steuereinheit für optische Positionierung:
Für die Positionierung optischer Komponenten (Linsen, Blenden…) soll eine Mikrocontroller
gestützte Steuereinheit entwickelt werden. Alle benötigte Komponenten sollen zunächst
nach den entsprechenden Anforderungen ausgewählt und die Schaltpläne erstellt werden.
Anschließend soll die Versuchsanordnung mit Demo-Boards und anderer benötigter Hardware
in Betrieb genommen und mit Matlab/Simulink modellbasiert programmiert werden.
Final soll ein PC-basiertes Bedienprogramm erstellt werden, um Tests und Optimierungen
an der Anordnung durchführen zu können.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Modellierung und Auslegung eines Antriebsregelkreises -Theoretische Betrachtung einer bestehenden Schleifmaschine und deren Schwenkachse -Simulation des Modells mit Hilfe von Scilab/XCos (-Aufzeigen von Verbesserungspotentialen im Bereich der Regler-Optimierung und der Kinematik/ Mechanik)

Bearbeitungszeit ab 01.10.2015 bis 19.02.2016

Es sollen die Ergebnisse vorangegangener Arbeiten zu einem neuen Stand des car2x-Projekts

zusammengeführt werden. Eine Kamera soll auftauchende Hindernisse erkennen woraufhin ein

Ausweichmanöver eingeleitet werden soll. Der Regler ist für eine freie Positionierung auf dem

Automotiv Fahrbahnmodell auszulegen. Das System soll über ein Smartphone administriert werden

können. Es sollen System- und Regelparameter ausgelesen und verändert werden können.

Außerdem sollen Systemfunktionen, wie "Fahrt auf der linken Seite" zum Test direkt aufgerufen

werden können.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

In dieser Arbeit soll das Automotive Fahrzeugmodell mit Car2X-Funktionen zum Bedienen&Beobachten über eine Web-Schnittstelle an Smart-Phones angebunden werden. Dazu soll die SoC-Plattform Rasperry Pi ins Fahrzeug integriert werden und mittels eine App Diagnosedaten übertragen werden, sowie die Möglichkeit eines Eingriffs ins Fahrverhalten des Fahrzeugs ermöglicht werden. Ein mobiles Endgerät soll das Fahrzeug über einen Browser fernsteuern können. Hierbei muss ein Kommunikationskonzept auf Basis einer Server-Client-Struktur erstellt und implementiert werden.

U.A. ist auch die elektromechanische Verbindungstechnik zu verbessern.

Eine QR-Code Auswertung soll den Zugang zum System für Besucher erleichtern.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

bei Valeo Schalter und Sensoren GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2015 bis 28.02.2016

Spätestes Vergabedatum 28.02.2016

Schlagworte: Modellbasierte Systementwicklung mechatronischer Systeme

1) Einarbeitung und Literaturrecherche (ca. 4 Wochen):

Recherche zur Odometrie (Radimpulsmodell, Gierratenmodel, Beschleunigungsmodell)

Recherche zur Beschreibung/Modellierung des Odometriefehlers

Beschreibung: Stand der Technik/ Darstellung und Diskussion ausgewählter Verfahren

Erste Überlegungen zur Umsetzung

2) Entwurf und Implementierung des Prototypen (ca. 10 Wochen):

Beschreibung des gewählten Algorithmus

Design und Implementierung eines Gierraten- bzw. Beschleunigungsmodells in Matlab

Validierung der Implementierung/ Softwaretest

Analyse des Modells und Bestimmung der Präzision

3) Umsetzung der embedded Komponente (ca. 5 Wochen):

Embedded Code als Odometrie-Komponente und deren Integration (aus Targetlink?)

Softwaretest

4) Validierung (ca. 2 Wochen):

Fahrzeugtest und Datenanalyse

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Für ein vorhandenes Automotive Fahrzeugmodell mit einem STM32-Steuergerät soll eine neue Steuerplattform mit dem Raspberry Pi entwickelt werden.

Dazu ist die vorhandene Längs- und Querregelung zu übernehmen und modellbasiert auf der neuen Steuerplattform zu implementieren. Dabei soll der

Matlab Embedded Coder eingesetzt werden. Die Datenverarbeitung (Sensorik, Aktorik) muss hierbei neu aufgesetzt werden, dabei muss eine neue Adapterplatine

entwickelt werden. 

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.10.2015 bis 31.01.2016

Spätestes Vergabedatum 31.03.2016

- Einarbeitung in die 1d-Modellbildung von Lenksystemen - Erweiterung und Optimierung von bestehenden dynamischen Simulationsmodellen - Sammlung bekannter theoretischer Stabilitätskriterien - Prüfung auf Übertragbarkeit auf Lenksysteme - Übertragung geeigneter Stabilitätskriterien in die Simulation - Auswertung der Simulationsergebnisse in Matlab - Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse im Projektteam

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 24.07.2015

Ziel des mechatronischen Projekts ist es, für den bereits vorhandenen Prüfstand für E-Bikes/Pedelec mit der Ansteuereinheit NI ELVIS II und

Matlab-Simulink neu aufzusetzen, dazu eine Benutzeroberfläche GUI zur Prüfstandsbedienung mit dSpace Control-Desk zu schaffen. Im ersten

Schritt soll der alte Prüfstand mit der vollen Funktionalität mit LabView wieder in Betrieb gesetzt werden, damit später ein Vergleich der beiden

Lösungen erfolgen kann. Im neuen Prüfstand müssen diverse Sensordaten (Trittfrequenz, Drehzahl Hinterrad und Motorstrom von einer

Stromzange) aufgezeichnet und visualisiert werden. Die Ansteuerung der Wirbelstrombremse zur Nachbildung einer Steigungsstrecke ist die

Aktuatoransteuerung. Die E/A-Kommunikation mit dem Elvis-Board soll über S-Functionblöcke (mit C++-Routinen von National Instruments und

dem Matlab S-Function Builder) erfolgen, die neu zu entwickeln sind. Der Aufbau soll auch für weitere Veranstaltungen an der HTW publikumswirksam

eingesetzt werden können. Hierzu soll der Aufbau mit einem Wettbewerb (z.B wie viel Watt wurden in einer bestimmten Zeit getreten) den Besuchern

näher gebracht werden.

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.09.2015 bis 29.02.2016

Spätestes Vergabedatum 30.04.2016

Die Entwicklung akkubetriebener Motorsägen und anderer elektrischer Garten- und Forstgeräte wird zunehmend komplexer. Die eingesetzten Steuergeräte dienen längst nicht mehr nur der Ansteuerung des Motors, sondern überwachen und regeln eine Vielzahl von Sicherheits- und Komfortfunktionen. Um den Entwicklungs- und Absicherungsprozess dieser Funktionsvielfalt schneller und effizienter gestalten zu können, ist der Einsatz modellbasierter Methoden erforderlich. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung innovativer Funktionen zur Beeinflussung des Geräteverhaltens für die Erhöhung des Kundennutzens. Die Arbeit umfasst die Erstellung eines lauffähigen Simulationsmodells des Antriebsstrangs eines elektrischen Forst- oder Gartengeräts, die Entwicklung innovativer Funktionen anhand des Modells und die Validierung der Funktionen am realen Gerät mithilfe eines Rapid Prototyping Systems. Als Entwicklungstool wird dabei Matlab/Simulink und die dSpace MicroAutoBox verwendet.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2015 bis 21.07.2017

Es soll die Regler-Funktion des Automotiv Fahrzeugmodells mit Hilfe des HiL-Prüfstands verfiziert

werden. Hierzu muss das bestehende Umgebungsmodell verbessert werden, mit dem Ziel, die reale

Umgebung, das Automotive Fahrbahnmodell, abzubilden. Außerdem sollen geeignete Testszenarien

erstellt werden. Die bestehende Reglerauslegung soll optimiert werden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

Scilab ist ein umfangreiches, leistungsfähiges und freies Software-Paket für Anwendungen aus der numerischen Mathematik, das ehemals am Institut national

de recherche en informatique et en automatique (INRIA) in Frankreich seit 1990 als Alternative zu MATLAB entwickelt wurde und seit 2003 vom Scilab-Konsortium

weiterentwickelt wird. Ziel des mechatronischen Projekts ist es, die Nutzbarkeit dieser kostenfreien Software

im Vergleich zu Matlab-Simulink beim Einsatz in Echtzeitsystemen zu erfassen. Dabei soll mit Hilfe von Standard-Komponenten eine 1-Achsdrehzahlregelung

mit einem DC-Motor aufgebaut werden (Arduino-Board, Arduino Motor-Shield, 5W Faulhaber-Getriebemotor mit Tachogenerator). Die PID-Drehzahlregelung

soll auf dem Notebook auf einer 64-Bit RTAI Ubuntu-Linux Plattform in Echtzeit unter Scilab in einer virtuellen Maschine (Oracle VirtualBox) realisiert werden.

Die Kommunikation mit dem Arduino-Board soll hierbei über eine USB 2.0 Schnittstelle mit Verwendung der Comedi-Treiberbibliothek stattfinden.

Es soll eine Mindestreglerabtastrate von 500Hz eingehalten werden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015 bis 26.02.2016

In dieser Arbeit soll ein Zustandsregler mit Lünberger-Beobachter und Kalman-Filter mit Matlab-Simulink Realtime für eine Linear-Servoachse und einen Lorentzaktuator

entwickelt werden. Dabei müssen zunächst die Modellparameter der passiven Wirbelstrombremse identifiziert werden. Anschliessend sollen die vorhandenen Aufbauten

mit einer PID- und Kaskadenregelung ausgestattet und optimiert werden. Nach Entwicklung der Zustandsregler soll sowohl messtechnisch wie auch simulativ die erreichbaren

Regelgüten mit denen der PID- und Kaskadenregelung verglichen werden (Verifizierung und Validierung). Den Abschluss der Arbeit ist dann ein Vergleich der besten RCP-Regelung

mit den Ergebnissen der industriellen Lösung.

Bearbeitungszeit ab 16.03.2015 bis 01.03.2016

In dieser Arbeit soll ein Zustandsregler mit Lünberger-Beobachter und Kalman-Filter mit Matlab-Simulink Realtime für eine Linear-Servoachse und einen Lorentzaktuator

entwickelt werden. Dabei müssen zunächst die Modellparameter der passiven Wirbelstrombremse identifiziert werden. Anschliessend sollen die vorhandenen Aufbauten

mit einer PID- und Kaskadenregelung ausgestattet und optimiert werden. Nach Entwicklung der Zustandsregler soll sowohl messtechnisch wie auch simulativ die erreichbaren

Regelgüten mit denen der PID- und Kaskadenregelung verglichen werden (Verifizierung und Validierung). Den Abschluss der Arbeit ist dann ein Vergleich der besten RCP-Regelung

mit den Ergebnissen der industriellen Lösung.

Bearbeitungszeit ab 16.03.2015 bis 01.03.2016

In dieser Arbeit soll ein Zustandsregler mit Lünberger-Beobachter und Kalman-Filter mit Matlab-Simulink Realtime für eine Linear-Servoachse und einen Lorentzaktuator

entwickelt werden. Dabei müssen zunächst die Modellparameter der passiven Wirbelstrombremse identifiziert werden. Anschliessend sollen die vorhandenen Aufbauten

mit einer PID- und Kaskadenregelung ausgestattet und optimiert werden. Nach Entwicklung der Zustandsregler soll sowohl messtechnisch wie auch simulativ die erreichbaren

Regelgüten mit denen der PID- und Kaskadenregelung verglichen werden (Verifizierung und Validierung). Den Abschluss der Arbeit ist dann ein Vergleich der besten RCP-Regelung

mit den Ergebnissen der industriellen Lösung.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2015 bis 29.02.2016

Spätestes Vergabedatum 29.02.2016

Dazu ist ein vorhandener MPC-Algorithmus zunächst in der Simulation in Betrieb zu nehmen. Dann soll die Leistungsfähigkeit mit einem realistischen EPS Model gezeigt werden. Schließlich soll dann die Echtzeitfähigkeit auf einem dSPACE System überprüft werden und als finaler Schritt, falls möglich, steht der Test im realen System, sprich im Fahrzeug an.

Bearbeitungszeit ab 05.10.2015 bis 19.02.2016

1. Optimierung des Antriebs und Sicherheitskonzept für Pedelec-Prüfstand (2 Personen)

Für den bereits vorhandenen Prüfstand für E-Bikes/Pedelec muss die Motoransteuerung über den Frequenzgenerator angepasst werden. Weiterhin soll eine Lichtvorhang / NOT-AUS-Abschaltung inkl.

Sicherheitskonzept (Risikoanalyse) realisiert werden. Kleinere mechanische Verbesserungen sollten noch realisiert werden Der Aufbau soll auch für weitere Veranstaltungen an der HTW-Publikumswirksam

eingesetzt werden können. Hierzu soll der Aufbau mit einem Wettbewerb (z.B wie viel Watt wurden in einer bestimmten Zeit getreten) den Besuchern näher gebracht werden.

Ein Plakat mit allen Komponenten ist zu entwerfen.

2. Anbindung des Pedelec-Prüfstandes an IoT mit Hilfe von "Thing Worx" (1 Person)

Mit der Softwareplattform ThingWorx von PTC sollen IoT-Anwendungen für das Pedelec entwickelt werden. Hier sind Anwendungen aus dem Bereich „Technische Daten“, „Mobility“, oder „Healthcare“

denkbar. Der erste Schritt ist die Einarbeitung in Thing Worx.

Bearbeitungszeit ab 05.10.2015 bis 19.02.2016

Das vorhandene Automotiv Fahrzeugmodell soll ein zweites Mal aufgebaut werde. Durch den

Einsatz von hochwertigeren Komponenten soll es optimal ausgestattet sein. Das neue Fahrzeug soll

zusätzlich einen Beschleunigungssensor erhalten, außerdem soll der BLDC-Motor auch eine

Bergabfahrt meistern können. Die Reglerauslegung muss an die neuen Komponenten angepasst

werden. Das Fahrzeug soll analog zum ersten Modell durch einen Raspberry Pi gesteuert werden.

Am Ende soll ein Vergleich zwischen den beiden Fahrzeugen stattfinden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2015

In dieser Arbeit soll eine bereits vorhandene STM32-Steuerplattform mit Standalone-Betrieb zum Einsatz im Automotive-Fahrzeugmodell redesigned werden,

alte Mängel behoben und den endgültigen Stand entworfen werden. Zudem soll für alle Schnittstellen des Steuergeräts Testroutinen in C entwickelt werden, ein

Workflow für die Inbetriebnahme des Boards, sowie eine ausführliche Dokumentation entwickelt werden. In einem weiteren Arbeitspaket soll die modellbasierte

Software-Entwicklung mit Matlab-Embedded Coder auf der Plattform implementiert werden. Dazu ist eine geeignete Basissoftware zu entwickeln und anhand einiger

ausgewählter Applikationen Beispielfunktionen realisiert werden.

Bearbeitungszeit ab 14.10.2015 bis 14.02.2016

Spätestes Vergabedatum 14.04.2016

Es soll ein Schulungskoffer entwickelt werden, der das Prinzip des ‟Rapid Control Prototyping” an

einem Versuchsaufbau veranschaulicht. Das System soll aus einer Speedgoat-Plattform bestehen,

die über Simulink Realtime bedient werden kann. Zu dem Aufbau soll ein Motor mit (Motor-)

Bremse gehören. Für das System ist modellbasiert ein Regler zu entwickeln.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2015 bis 31.12.2015

Spätestes Vergabedatum 29.02.2016

• Dabei sollen die Fehlercodes der Lenkungssteuergeräte von den zur Wiederaufarbeitung vorgesehen Lenksystemen untersucht werden. Die Hauptaufgabe besteht darin, diese Fehlercodes auf die Fehlerursache (Baugruppe und ggf. die Komponente) zurückzuführen. Nach Auswertung der Häufigkeit soll für die/den relevanten Fehler ein Reparaturkonzept erstellt werden, dass auf Wirtschaftlichkeit untersucht werden muss. • Optional soll eine Tool inkl. GUI in Matlab erstellt werden, dass neben der Darstellung der Fehlerhäufigkeit eine Prognose der zu erwartenden Ausfälle berechnet.

Bearbeitungszeit ab 01.04.2014 bis 31.03.2016

In dieser Arbeit soll ein automatischer Überholvorgang als Fahrerassistenz-System mit 2-kanaliger 8-Bit Mikrocontrollerplattform eines Modellfahrzeugs (neues 1:12 Modell) entwickelt werden. Die Steuersoftware soll dabei modellbasiert entwickelt werden. Dabei muss zwischen Basisplatine und den beiden Atmel-Aufsteckboards eine Zwischenplatine entwickelt werden. Hierbei soll die Längs-und Querregelung auf die beiden Atmel-Aufsteckboards verteilt werden, welche über den CAN-Bus gekoppelt sind. Ein Simulationsmodel sowie der Funktionstest auf einem Fahrbahnmodell runden die Arbeit ab. Es soll ein Fahrzeugmodell den Überholvorgang durch Anfahren von 5 Positionen autonom durchführen.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 31.01.2015

Bearbeitungszeit ab 01.04.2014 bis 31.03.2016

In dieser Arbeit soll ein automatischer Überholvorgang als Fahrerassistenz-System mit 2-kanaliger 8-Bit Mikrocontrollerplattform eines Modellfahrzeugs (neues 1:12 Modell) entwickelt werden. Die Steuersoftware soll dabei modellbasiert entwickelt werden. Dabei muss zwischen Basisplatine und den beiden Atmel-Aufsteckboards eine Zwischenplatine entwickelt werden. Hierbei soll die Längs-und Querregelung auf die beiden Atmel-Aufsteckboards verteilt werden, welche über den CAN-Bus gekoppelt sind. Ein Simulationsmodel sowie der Funktionstest auf einem Fahrbahnmodell runden die Arbeit ab. Es soll ein Fahrzeugmodell den Überholvorgang durch Anfahren von 5 Positionen autonom durchführen.

bei RÖHM GmbH

Bearbeitungszeit ab 14.02.2022 bis 14.08.2022

Schlagworte: Modellierung

Die Firma Röhm gehört zu den weltweit führenden Spannmittelhersteller. Bisher werden fast alles Spannsysteme hydraulisch betätigt. Aufgrund der Entwicklungen in den letzten Jahren und auf Grund von Kundenwünschen sollen nun einige Spannsysteme auf einen elektromechanischen Antrieb umgestellt werden. In dieser Masterarbeit sollen für vier bewährte Produkte Simulationsmodelle erstellt werden, um deren mechanische bzw. hydraulische Leistungsanforderungen in branchenüblichen Use-Cases zu analysieren. In der Simulationsumgebung soll die Auslegung des Motors erfolgen. Ebenso soll das elektrischen Spannsystem analysiert werden. Für den Motor soll eine Drehzahl- u. Drehmomentregelung entworfen werden. Das System benötigt beim Spannvorgang und während des Anfahrens der Spannposition die meiste Energie. Um genügend Energie sowohl beim Spannen als auch beim Verfahren bereit stellen zu können muss untersucht werden, ob ein zusätzlicher Akku notwendig ist, um Leistungsspitzen bedienen zu können.

bei Carl Zeiss SMT GmbH

Bearbeitungszeit ab 15.03.2022 bis 15.07.2022

Datenerfassung + Datenauswertung an Achscontrollern für lineare Stages

bei Harro Höfliger Verpackungsmaschinen GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2021 bis 31.12.2021

Schlagworte: media:Modellbasierte Softwareentwicklung

Bei bahnverarbeitenden Maschinen kann die Anforderung entstehen, dass der Vorzug der Bahn kurzzeitig mehr Kraft erfordert im Vergleich zum regulären Betrieb. Diese Krafterhöhung wird allerdings durch die vorgegebene Strombegrenzung begrenzt. Wird die vorgegebene Limitierung des Stromes erreicht, so wird ein Fehler erzeugt und die Maschine stoppt komplett ihre Bewegung. Eine typische Situation hierfür ist, wenn Bahnen quer zur Laufrichtung miteinander verklebt (splicen) werden. Dadurch entsteht eine Verdickung durch das Klebeband an dieser Stelle. Gelangt diese sog. Splicestelle an einen Vorzug, so kann dieser aktuell diese Verdickung nicht hindurchziehen. Solche Situationen sind während der Inbetriebnahme und der Produktion bei dem Endkunden unerwünscht. In dieser Bachelor-Arbeit soll eine Lösung für das oben genannte Problem entworfen werden. Hierbei teilt sich die Arbeit in zwei Phasen auf. Phase 1: Analyse und Konzeption • Bestandsanalyse o Eingesetzte Komponenten in Hard- und Software sichten • Fehlerfall real rekonstruieren und Steuerungsreaktion beobachten o Bewusstes Erzeugen des oben beschriebenen Fehlers o Verläufe der ausschlaggebenden Signale erfassen und auswerten • Erstellen von Konzepten o In aktueller Software-Struktur nach möglichen Eingriffsstellen suchen o Passende Konzepte für die jeweiligen Eingriffsstelle ausarbeiten o Weitere firmenseitig gewünschte Funktionen mit einfließen lassen • Bewerten der Konzepte o Erarbeitete Konzepte nach Machbarkeit analysieren o Verhältnis von Kosten und Nutzen gegenüberstellen • Option o Erstellen eines Matlab-Simulink Modells aus Erkenntnissen der Bestandsanalyse o Testen der Konzepte in Matlab-Simulink Phase 2: Realisierung und Test (abhängig von Ergebnissen aus „Bewertung der Konzepte“) • Umsetzung des favorisierten Konzepts auf „Machine Expert“ Testen ob die gestellten Anforderungen

bei SICK AG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2022 bis 30.06.2022

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.10.2021 bis 31.03.2022

Schlagworte: Steuergerät

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.10.2021 bis 31.01.2022

Schlagworte: Steuergerät

Hierbei geht es (soweit mir Vorgestellt) um die modellbasierte Entwicklung eines neuen Prüflaufes im Service einer Motorsäge/eines Trennschleifers, mit dem verschiedene Defekte detektiert und interpretiert werden können. Die Arbeit würde auf eine vorangegangene Bachelorarbeit aufbauen, welche sich mit der Untersuchung verschiedener Defekte und deren Charakteristik beschäftig hatte (diese liefert die Datenbasis zur Entwicklung der Funktion).

bei stoba e-systems

Bearbeitungszeit ab 01.03.2021 bis 30.06.2021

bei Hochschule Aalen

Bearbeitungszeit ab 01.03.2021 bis 30.06.2021

Schlagworte: Modellierung

In dieser Arbeit soll mit Hilfe der Raspberry PI4 Plattform und Simulink Desktop Realtime ein HiL-Prüfstand für rotatorische Antriebssysteme mit DC-Motor entwickelt werden.

Dabei ist der Raspberry Pi4 die Serien-ECU und der HOST-PC der HiL-Prüfstand. Der Echtzeitdatenaustausch findet über eine USB-Schnittstelle mit Simulink

Desktop Realtime statt. Die Motoransteuerung erfolgt mittels PWM über die WiringPi Schnittstelle, als Sensoren wird ein Hallsensor, ein Tachogenerator und ein Winkelencoder

eingesetzt für die dann jeweils die Modelle entwickelt werden müsssen.

Das Serien Steuergerät Raspberry Pi4 wird mit dem Hardware-Support-Package programmiert. Als Antriebsfunktionen soll eine PID-

und 2-stufige Kaskadenregelung implementiert werden.

bei Expleo Germany

Bearbeitungszeit ab 01.09.2021 bis 31.12.2021

Schlagworte: Qualitätssicherung

bei Festool GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2021 bis 30.06.2021

Schlagworte: Software

Ist-Analyse von bestehenden Sensoren und Auswertealgorithmen Konzepterstellung und Bewertung sowie Programmierung von Algorithmen Ausarbeitung und Aufbau von Funktionsmustern

bei ARADEX AG

Bearbeitungszeit ab 01.10.2021 bis 31.01.2022

Schlagworte: Steuerungstechnik

Ziel der Arbeit ist es, die VECTONUM EMBEDDED Software einer initialen Analyse als Vorbereitung auf ein Reverse Engineering zu unterziehen. Im Rahmen der Bachelorarbeit sollen in diesem Zusammenhang zunächst die relevanten Basisfunktionalitäten der Software von Umrichtern erarbeitet werden. Im Anschluss soll bspw. mittels UML-Diagramme die VE Software hinsichtlich dieser Basisfunktionalitäten analysiert werden und es sollen die Klassen, Methoden, Funktionen, etc. in der VE Software identifiziert werden, die die jeweilige Basisfunktionalität realisieren. Abschließend sollen jeweils die Abhängigkeiten der identifizierten Funktion von Bibliotheken, etc. analysiert und protokolliert werden.

bei Hochschule Aalen

Bearbeitungszeit ab 01.08.2020 bis 31.01.2021

- Neuronale Systemidentifikation bei einer Zahnriemenachse - Neuronale Positionsregler modellbasiert mit Matlab KI Toolbox • Neural Network Predictive Controller • NARMA-L2 Neural Controller • Model-Reference Neural Controller - Deployment und Verifikation auf Speedgoat Baseline Target Machine

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2020 bis 30.06.2020

Schlagworte: Steuergerät

Neuartiges Konzept zur Detektion von Abweichungen im motorischen Betrieb

bei C. & E. Fein GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2020 bis 30.06.2020

Schlagworte: Prüfstand

Im Rahmen der wissenschaftlichen Abschlussarbeit soll die Analyse der an den Dauerlaufprüfständen erfassten Daten erweitert werden, sodass höherfrequente Eigenschaften der Strukturdynamik und Elektrodynamik erfasst und Veränderungen erkannt werden können. Da sich Datenerfassung im Bereich von tausenden Messwerten pro Sekunde bewegt, aber die Dauerversuche über Tage bzw. Wochen laufen muss die erzeugte Datenmenge durch geeignete Konzepte reduziert und begrenzt werden. Dies soll durch Vorverarbeitung am Prüfstand mittels Edge-Computing (z.B. Transformation eines Zeitschriebs in den Frequenzraum) erfolgen. Anforderung hierfür werden im Rahmen der Arbeit hinsichtlich der späteren Offline-Analyse ermittelt und definiert. Durch moderne Algorithmen der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens werden die vorverarbeiteten Messdaten analysiert, Eigenschaften und Muster identifiziert und mit Eigenschaften und Ausfallbildern der Elektrowerkzeuge korreliert. Es kann so ein virtuelles Modell des Elektrowerkzeug modelliert werden. Modellqualität und Aussagefähigkeit der Analyseverfahren werden am Ende der wissenschaftlichen Arbeit kritisch diskutiert und bewertet. Die Arbeit gliedert sich in 5 Arbeitspakete: 1. Analyse der Ist-Situation und abgeleitete Definition der Anforderungen an die erweiterte Datenerfassung und Vorverarbeitung. 2. Recherche, Auswahl und Analyse geeigneter KI und Machine-Learning Algorithmen für die Offline-Analyse großer Datenmengen 3. Implementierung und Test der erweiterte Analysemethoden auf Basis erfasster Meßdaten 4. Modellbildung über lernende Algorithmen und Identifikation von Systemeigenschaften 5. Kritische Diskussion und Bewertung der Modellqualität sowie der Erkennungsquote von Veränderungen der Systemeigenschaften im Vergleich mit realen Ausfallbildern nach Dauerversuchen.

bei BSH Hausgeräte GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.04.2020 bis 30.09.2020

Schlagworte: Embedded Programmierung

Verbesserung des Variantenkonzepts einer bestehenden Softwareplattform für Kühlgeräte. Theoretische Ausarbeitung von mindestens zwei Konzepten inklusive Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen. Beweis der praktischen Umsetzbarkeit durch eine Beispielimplementierung.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2020 bis 20.02.2021

Schlagworte: hochautomatisiertes Fahren

Es soll ein weiteres Fahrzeugmodell der Fahrzeugflotte mit Raspberry Pi4 und Arduino Due Plattformen und Matlab-Simulink aufgebaut werden. Neu ist die Datenkommunikation vom Arduino zum Raspberry Pi.

Die bisherige serielle UART Datenschnittstelle wurde nun vollständig durch den CAN-Bus ersetzt. Hierfür gibt es bereits einen Funktionsprototypen der nun serienreif ins Fahrzeugmodell integriert werden soll.

Nach einem kleinen Redesign der Adapterplatine soll eine PiCam für die Objekterkennung integriert werden. Hierzu ein vorhandenes trainiertes neuronales yolov2 Netz (Vorgängerarbeit) auch für Bewegtbilder

eingesetzt werden. Als Applikation für die Fahrerassistenz soll ein Kollissionsvermeidungsassistent gewählt werden.

Zusätzlich soll noch eine Anbindung des Fahrzeug an eine interaktive Schautafel realisiert werden. Die Software soll vollständig modellbasiert mit Matlab-Simulink-Stateflow realisiert werden.

Das Projekt eignet sich für 3-4 Personen im Projektteam. 

Bearbeitungszeit ab 01.10.2020 bis 20.02.2021

Schlagworte: Modellbildung, Simulation

Als Alternative zu konventionellen Regelungstrukturen (PID- oder Kaskadenregelung) kommen neuronale Netze in regelungstechnischen Anwendungen dort zum Einsatz, wo u.a. adaptive Regelungen gefordert sind. Dies sind meistens komplexe Regelungen, bei denen die Regelstrecke sich verändern kann oder deren innere Vorgänge nicht oder nur teilweise bekannt sind. Neuronale Netze haben gegenüber klassischen Verfahren den Vorteil, daß diese lernfähig sind und somit durch eine „Trainingsphase“ das zukünftige Systemverhalten teilweise besser als analytische Modelle vorher-sagen können. Aber es gibt auch Nachteile vor allem was die Vorhersagbarkeit und Quantifizierung der Regelgüte bzw. Stabilität sowie der Spezifikation eines gültigen Arbeitsbereiches angeht.

Ziel der Arbeit ist es, am Beispiel der vorliegenden maschinenbautechnischen Anwendung „Positionierantrieb mit PMSM-Getriebemotor und Zahnriemenachse“ zunächst eine neuronale Systemidentifikation der gesamten Elektromechanik durchzuführen. Anschliessend sollen dann die drei neuronale Regler (NN Predictive Controller, NARMA-L2 und Model-Reference Neural Controller) modellbasiert auf einer Speedgoat-Echtzeitplattform implementiert werden. Der Regelgütenvergleich mit der klassischen Kaskadenregelung rundet die Arbeit ab. Besonderer Wert wird auf die Dokumentation der Grundlagen von neuronalen Netzwerken für Anwendungen in der Regelungstechnik und speziell der 3 möglichen Netzstrukturen gelegt.

Die notwendigen Algorithmen werden mit Hilfe der Matlab Deep Learning Toolbox implementiert. Es kann hierbei bereits auf umfangreiche Erfahrung einiger Vorgängerarbeiten zurückgegriffen werden.

Das Projekt eignet sich auch als Teamprojekt für 2 Personen.

Bearbeitungszeit ab 08.09.2020 bis 08.01.2021

Schlagworte: Regelungstechnik

Bearbeitungszeit ab 01.10.2020 bis 31.01.2021

Schlagworte: Modellbildung

bei Gerhard Schubert GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.04.2020 bis 30.09.2020

Schlagworte: Modellierung

Motivation: Bei Verpackungsaufgaben kommt es sowohl auf Geschwindigkeit als auch auf Präzision an. Dies führt dazu, dass die Positionsregelung bei den Stellantrieben ziemlich komplex ist. Bei einem 5-achsigen Verpackungsroboter soll bei einer Beschleunigung von |𝑎𝑚𝑎𝑥| > 70 𝑚/𝑠² eine Endgenauigkeit von |𝑒 | < 0,5 𝑚𝑚 im Werkzeugträger eingehalten werden. Neben der Drehmomentvorsteuerung ist also eine zyklische Vorgabe der Regelparameter notwendig. Problem dabei ist, dass die Regelstrecke (Reibungskräfte, Wicklungstemperaturen, Vorspannkräfte, Massenträgheit im sämtlichen Antriebsstrang) von dem Betriebszustand abhängig ist. Diese Abhängigkeit mittels analytische Modelle zu beschreiben ist zu komplex und ungenau. Numerische Lösungen sind für zyklische Berechnungen (2 ms Zyklus) auch ungeeignet. Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit ist es ein Modell auf Basis neuronale Netze zu entwickeln, das das Betriebsverhalten von dem Roboter bzw. von der Regelstrecke beschreibt. Umfang: - Dynamik - Regelungstechnik - Elektrische Antriebstechnik - Matlab/Simulink Vorgehensweise: • Massenmodell pflegen • Modell mit Reibungs- und Temperatureinflüsse erweitern • NN für das Betriebsverhalten in Matlab-Umgebung trainieren • Ergebnisse auf dem Feld validieren.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2020 bis 20.02.2021

Schlagworte: Regelungstechnik

Für die Anwendung hochautomatisiertes Fahren HAD soll ein Schulungsaufbau mit modellbasierter Systemenwicklung mit Matlab-Simulink für 3 Entwicklungsmethoden entwickelt werden:

RCP = Rapid Control Prototyping

HiL = Hardware in the Loop

ECU = Serienprodukt / Seriensteuergerät

Hierzu muss u.a. ein vorhandener Aufbau mit einer CPLD-Schaltmatrix (VHDL-Programmierung) erweitert werden und durch einzelne Komponenten (DC-Motor, Sensorik und Lastmasse)

ergänzt werden. Als Steuerungsplattform dient eine neue Speedgoat Baseline Target-Machine (Echtzeitsystem) mit Simulink-Realtime.

Das Projekt eignet sich hervorragend für ein Team mit 2-3 Personen.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2020 bis 20.02.2021

Schlagworte: Virtualisierung

Für einen vorhandenen E-Bike/Pedelec-Prüfstand soll eine Virtualisierung mit diversen Eindrücken und Wahrnehmungstechnologien erweitert werden.

In Vorgängerarbeiten wurden mit Einsatz von "Unity" und "Blender" bereits erste funktionierende Elemente integriert. Angedachte Elemente sind z.B. 

Fahrwind, Gerüche durch Landschaften, Akustik sowie überraschende events. Das Projekt wird durch Erstellung eines Plakates sowie Infovideos ergänzt.

Zudem soll eine Integration von Steigung/Gefälle mittels Servoantrieb mit Bremsbetrieb integriert werden.

Als technische Weiterentwicklung soll der Datenexport von Steigung/Gefälle aus "Unity" heraus über den vorhandenen OPC-Server zu Siemens NX11/Mechatronik

Conzept Designer ermöglicht werden.

Das Projekt eignet sich für ein 2-3 Personenteam.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.10.2019 bis 31.01.2020

Schlagworte: Modellierung

-Ansteuerung des Synchronmotors mit einer Art Steuerung -Versuchsaufbau planen für Tests mit Reversierpumpe in allen 4 Quadranten -Versuchsdurchführung und Optimierung der Steuerung

Bearbeitungszeit ab 11.03.2019 bis 28.06.2019

Schlagworte: Modellierung

In dieser Arbeit soll ein über 3-Achsen verstellbares Fahrbahnmodell erweitert werden, Das Fahrbahnmodell dient als Nachbildung der Fahrbahn für autonome Modellfahrzeuge.

Das Modell ist mit einem Schaltschrank mit 3 Simatic/Sinamics Umrichter sowie eine Simatic CPU ausgestattet und wird modellbasiert über den PLC-Coder programmiert.

Das Fahrbahnmodell soll eine neue LAN Kommunikationsschnittstelle über TCP/IP zum Matlab Datenserver bekommen zum bidirektionalen Datenaustausch mit den Modellfahrzeugen.

Zudem soll ein Simulink-Modell der kompletten Elektromechanik entwickelt werden und mittels Parameteridentifikation(Simulink Toolbox) optimiert werden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2019 bis 28.06.2019

Schlagworte: Elektromobilität Digitalisierung

In diesem Projekt soll ein vorhandener Pedelec-Prüfstand inklusive Digital-Twin mit Virtualisierung und verbesserter Sensorik ausgebaut werden. Im aktuellen Prüfstand kann sowohl automatisch als auch durch einen Fahrer ein Pedelec bewegt werden und sämtliche Dynamikvorgänge werden in einem virtuellen digitalen Zwilling modelliert. Dazu wird Matlab-Simulink sowie NX11 mit Mechatronics Conzept Designer eingesetzt.

Der Prüfstand soll nun mit einer neuen Trittfrequenzmessung über MEMS-Beschleunigungs-sensoren mit Raspberry Pi 3 modellbasiert ausgestattet werden. Zudem soll die Messung des Motorstroms mit einem neuen kompakten Stromsensor ausgeführt und über ein Controllino-Steuergerät ausgewertet werden.

Eine neue virtuelle Landschaft / Umgebung verbessert den Digital Twin und soll für eine bessere Animation sorgen.

Bearbeitungszeit ab 11.03.2019 bis 28.06.2019

Schlagworte: Autonomes Fahren

Das Projekt ist nur als Teamprojekt mit 2 bis 3 Personen möglich.

Für ein vorhandenes Modellfahrzeug soll ein Einparkassistent (modellbasiert) zum autonomen Einparken in Längsparklücken entwickelt werden. Die Funktion existiert bereits allerdings nur für Querparklücken. Dafür steht ein Modellfahrzeug im Maßstab 1:10 zur Verfügung, bei welchem die Sensor-Aktoranbindung und Signalvorverarbeitung auf einem Arduino-Board, die gesamte Funktionssoftware auf einem Raspberry Pi 3 implementiert wird. Sämtliche relevante Daten können über WLAN zu Matlab-Simulink im External Mode übertragen werden.

In dieser Arbeit soll der elektromotorische Antriebsstrang ausgetauscht werden und der Graupner-Antriebscontroller durch einen VESC-Controller (STM32-Mikrocontroller) ersetzt werden. Dies ist in einem Vorprojekt bereits realisiert worden. Damit ist auch eine Geschwindigkeitsmessung und damit ein Einparken über eine Trajektorie erst möglich.

Über eine zu erweiternde Android-APP auf dem Smartphone/Tablett soll eine Bedienerdiagnose und Steuerung ermöglicht werden.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2019 bis 30.06.2019

Schlagworte: Modellierung

bei Expleo Germany

Bearbeitungszeit ab 16.03.2020 bis 16.07.2020

Schlagworte: Prüfstand

Ziel der Arbeit: • Es soll ein Prüfstand entwickelt/weiterentwickelt werden der mit Hilfe von mind. 2 Kameras Objekte auf Kfz-Displays (Kombiinstrument, Zentraldisplay) erkennt und diese mit Hilfe der Prüfsoftware PROVEtech:TA auswertet. Teilschritte: • Auswahl einer geeigneten Technik zur Erfassung der Displayinhalte (Webcam, Industriekamera, Frame-Grabber) • Mechanischer Entwurf der Fixierung von Display und Kamera • Beschaffung der notwendigen Bauteile zur Fixierung der Kameras • Einarbeitung in die bereits bestehende Bibliothek zur Positionserkennung von vordefinierten Mustern auf einem Display • Entwicklung einer SW-Bibliothek zur Erkennung und Verarbeitung von Daten mehrerer Kameras • Konzept zur Eliminierung von Verzerrungen durch gekrümmte Displays • Anbindung der Steuerung an die bestehende Testautomatisierung (PROVEtech:TA)

Bearbeitungszeit ab 07.10.2019 bis 29.02.2020

Schlagworte: Regelungstechnik media:Antriebstechnik modellbasierte Systementwicklung

In diesem Projekt soll eine vorhandene Antriebsachse von PID- auf Kaskadenregelung umgestellt eine Parameteridentifikation durchgeführt werden. Hierbei wird Simulink Desktop Real-Time auf dem HOST-PC eingesetzt.

Über die USB-Schnittstelle kommuniziert der HOST-PC mit einem Arduino-Due Board, welches als Sensor-Aktor-Interface dient. Mit diesem Aufbau ist eine Reglerabtastrate der Stromregelung von ca. 1kHz und eine

Drehzahl/Winkellageregelung von ca. 200 Hz möglich.

Im ersten Schritt soll die PWM-Ansteuerung auf dem Motor-Shield verbessert und auf dem Arduino Due Board implementiert werden. Dazu ist auch die Stromregelung und -messung noch etwas zu optimieren (u.a. Offsetkorrektur und Filterung). 

Abschliessend soll dann eine Parameterschätzung des gesamten Antriebsstranges (mit Simulink Toolbox) zur Modellbildung erfolgen.

Das Projekt eignet sich für ein Projektteam mit 2-3 Personen.

Bearbeitungszeit ab 11.03.2019 bis 28.06.2019

Schlagworte: Einrichtung Modellbasierte Systementwicklung Übersicht Deutsch

Das Projekt ist auch als Teamprojekt mit bis zu 3 Personen möglich.

In diesem Projekt soll ein vorhandenes Lernmodul zur Vorlesung Regelungstechnik von PID- auf Kaskadenregelung umgestellt und die Sensorik erweitert werden. Im Lernmodul wird Simulink Desktop Real-Time auf dem HOST-PC eingesetzt und dort auch der PID2DOF-Drehzahlregler mit einer elastisch angebundenen Lastmasse implementiert. Über die USB-Schnittstelle kommuniziert der HOST-PC mit einem Arduino-Due Board, welches als Sensor-Aktor-Interface dient. Mit diesem Aufbau ist eine Reglerabtastrate der Drehzahlregelung von ca. 300 Hz möglich.

Zunächst soll jedoch eine zeitdiskrete PI-Stromregelung mihilfe des Arduino-Hardware-Support-Package auf dem Arduino-Due Board implementiert werden. Dazu ist die Strommessung noch etwas zu optimieren (u.a. Offsetkorrektur und Filterung). Eine Neukonstruktion der Klauenkupplung mit einem weicheren Polymer und Herstellung im 3D-Druck ergänzt das Projekt. Als mögliches weiteres Arbeitspaket soll die Sensorik um einen Inkrementalgeber auf Lastseite erweitert werden und anschliessend eine Parameterschätzung des gesamten Antriebsstranges (mit Simulink Toolbox) zur Modellbildung erfolgen.

bei Alois Kober GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2019 bis 29.02.2020

bei Expleo Germany

Bearbeitungszeit ab 17.09.2019 bis 17.01.2020

Schlagworte: Bildverarbeitung

Ziel der Arbeit: • Es soll ein System entwickelt werden das in der Lage ist, vordefinierte Bedienelemente auf einem Display zu erfassen, die erkannte Position des Elements anzufahren und das Element per Touch-Befehl zu aktivieren. Teilschritte: • Auswahl einer geeigneten Kinematik (Portal- oder Knickarmstruktur). • Mechanischer Entwurf der Fixierung von Display und Kamera sowie des „Touch-Elements“. • Beschaffung der Komponenten aus dem Baukastensystem der Fa. Igus. • Einarbeitung in die bereits bestehende Bibliothek zur Positionserkennung von vordefinierten Mustern auf einem Display. • Entwicklung einer SW-Bibliothek zur Positionierung des Manipulators und Ausführung eines Touch-Befehls. • Anbindung der Steuerung an die bestehende Testautomatisierung (ProveTech:TA) • Verifikation des Gesamtsystems bestehend aus Bildererkennung und Manipulator anhand eines Tablet-PC mit Referenz Mustern. • Optional: Umsetzung an einem Serien Automotive Display-Cluster.

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2019 bis 30.06.2019

Schlagworte: Einrichtung Modellbasierte Systementwicklung Übersicht Deutsch

Bearbeitungszeit ab 07.10.2019 bis 29.02.2020

Schlagworte: Elektromobilität hochautomatisiertes Fahren modellbasierte Entwicklung

Es soll ein weiters Fahrzeugmodell mit Raspberry Pi4 und Arduino Due Plattformen und Matlab-Simulink aufgebaut werden. Neu ist die Datenkommunikation vom Arduino zum Raspberry Pi.

Die bisherige serielle UART Datenschnittstelle soll nun als SPI/CAN Gateway ausgeführt werden. Hierfür gibt es bereits einen Funktionsprototypen der nun serienreif aufgebaut werden soll.

Zusätzlich soll noch eine Anbindung des Fahrzeug an eine interaktive Schautafel realisiert werden. Die Software soll vollständig modellbasiert mit Matlab-Simulink-Stateflow realisiert werden.

Das Projekt eignet sich für 3-4 Personen im Projektteam. 

Bearbeitungszeit ab 11.03.2019 bis 21.02.2020

Schlagworte: Machine Learning

Bei der Auslegung und Reglersynthese (Kaskadenregelung) von hochdynamischen Linearservoachsen werden vorteilhaft Simulationsmodelle und Regleroptimierungstools eingesetzt. Dazu wird ein Simulationsmodell des mechatronischen Systems entwickelt und parametriert, wobei häufig die inneren funktionalen dynamischen Zusammenhänge mittels Differenzialgleichungen und Kennlinien beschrieben werden können (white-box-modelling). Sollten die Systemstruktur bzw. systeminterne Abhängigkeiten nicht vollständig bekannt sein, so müßen andere Methoden zur Modellbildung eingesetzt werden (grey/black-box-modelling, datengetriebene Modellierung).

In diesem Projekt soll die Methode der neuronalen Systemidentifikation speziell für den elektro-motorischen Teil des Antriebsstrangs einer Linearservoachse angewandt werden. Dabei soll das neuronale Netz anhand von Trainingsdaten das dynamische Systemverhalten erlernen. Im Mittelpunkt der Systemidentifikation stehen dabei vor allem der Motorcontroller mit Stromregel-kreis, Blockkommutierung sowie PWM-Erzeugung, dessen systeminternen Abhängigkeiten nur zum geringen Teil bekannt sind.

Im ersten Teil der Arbeit soll die Anbindung der Beschleunigungssensorik an die Echtzeitplattform über den I2C-Bus realisiert und anschliessend eine klassische Parameteridentifikation des elektro-mechanischen Antriebsstranges durchgeführt werden (theoretische Systemidentifikation).

Im zweiten Teil der Arbeit steht dann die Anwendung der Matlab „Neural Network Toolbox“ für die neuronale Systemidentifikation im Mittelpunkt. Ein abschliessender qualitativer und quantitativer Vergleich der klassischen analytischen mit der neuronalen Modellbildung rundet das Projekt ab.

Es steht ein betriebsbereiter Aufbau mit EC-Getriebemotor, Motorcontroller und Zahnriemenachse mit Maschinenschlitten, diversen Sensoren sowie eine Echtzeitplattform mit Simulink Real-Time zur Verfügung. Für die Simulation und Modellierung soll das Release Matlab R2018b verwendet werden.

Bearbeitungszeit ab 07.10.2019 bis 31.07.2020

Schlagworte: Elektromobilität Bildverarbeitung Autonomes Fahren machine learning

Für ein vorhandenes Modellfahrzeug im Maßstab 1:12 soll eine Objekterkennung mit einem neuronalen "yolov2" Netz simuliert und auf der

Zielhardware Raspberry Pi4 implementiert werden. Das Deployment soll via CUDA-Code unter Verwendung von S-functions in Matlab implementiert werden.

Die Objekterkennung soll für die Fahrerassistenzfunktion "Kollisionsvermeidungsassistenz" die Erkennung von Personen auf der Fahrbahn und dem 

anschliessenden Ausweichmanöver dienen. Die kompette Hardware mit Fahrbahnmodell mit WLAN-Anbindung an einen Datenserver steht hierbei zur Verfügung.

Die Arbeit soll komplett modellbasiert mit Matlab-Simulink-Stateflow durchgeführt werden.

Das Projekt eignet sich für 1-2 Personen im Projektteam. 

bei ebm-papst St.Georgen GmbH & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.09.2019 bis 31.12.2019

Schlagworte: media:Steuerungs Und Antriebstechnik Fuer Automotive Fahrbahnmodell

- Optimierung eines Bestehenden Antriebssystems - Optimierung der Regelung mit dem MTPA Verfahren

Bearbeitungszeit ab 07.10.2019 bis 29.02.2020

Schlagworte: Elektromobilität media:Antriebstechnik VR/AR

Für einen Pedelec-Prüfstand soll durch eine "virtuelle Landschaft" ergänzt werden. Dazu gibt es bereits einen Funktionsprototypen mit dem SW-Tool "Unity" welches nun in diesem Projekt

durch weitere Funktionen ergänzt werden soll. Zudem soll für die Belastungssteuerung des Pedelecs eine Drehmomentregelung für den EC-Motor und der VESC-Plattform implementiert werden.

Auch müssen einige mechanische Verbesserungen u.a. Führungen, Halterungen und eine 3M safetywalk Matte durchgeführt werden.

Das Projekt eignet sich für 2-3 Personen im Projektteam. Für dieses Projekt steht VR/AR, die Antriebstechnik sowie mechanische Konstruktion im Mittelpunkt.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2018 bis 28.02.2019

Schlagworte: HAD EPS

Bearbeitungszeit ab 24.09.2018 bis 24.01.2019

Schlagworte: media:Antriebstechnik

interne Arbeit bei Prof. Baur im Labor

Bearbeitungszeit ab 01.04.2018

Schlagworte: Einrichtung Modellbasierte Systementwicklung Übersicht Deutsch

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2018 bis 30.06.2018

Schlagworte: sensorik

Das induktive Winkel-Messkonzept soll als Drehmomentsensorapplikation in Betrieb genommen und bewertet werden. Dazu gehört auch die Ausarbeitung der Kalibrierungsmethode. Das magnetische Winkel-Messkonzept soll hinsichtlich Genauigkeit und Robustheit bewertet werden. Das Erarbeiten geeigneter Messmethoden ist ebenso Bestandteil der Aufgabe. • Sammlung von Funktionsanforderung und strukturierte Aufbereitung inklusive Bewertung • Erstellung und Anwendung der elektronischen Messtechnik zur Erfassung der Sensorsignale mittels SENT-Protokolls, sowie mit CAN-spezifischer Ausgabe zur weiteren Signalverarbeitung • Applikationstypische Anpassung des µC-Programms der elektronischen Messtechnik • Konstruktive Ausarbeitung bzw. Erweiterung der vorhandenen Mess- und Prüfvorrichtung • Inbetriebnahme und Vermessungen der Sensorik • Erstellung applikationstypischer Präsentationen für den internen und extern Gebrauch • Erstellung einer strukturierten Dokumentation des gesamten Projektes

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2018 bis 31.12.2018

Schlagworte: Steuergerät

Bearbeitungszeit ab 12.03.2018

Schlagworte: media:Raspberry Pi3 Automotive Matlab Simulink

In dieser Projektarbeit soll ein weiteres Exemplar des Modellfahrzeugs der Generation 5 im Maßstab 1:10 nachgebaut werden um damit einen

Einparkassistent in Quer- und Längsparklücken zu realisieren. Das Modellfahrzeug wird aktuell nur auf dem Fahrbahnprüfstand

eingesetzt und soll nun autonom betrieben werden können. Die Steuerung/Regelung läuft im Modellfahrzeug auf einem

Raspberry Pi3 und wird modellbasiert über Matlab Simulink Stateflow und dem Hardware Support Package entwickelt.

Dazu dient beispielhaft die Applikation "Einparkassistent", welcher zunächst die Abmessungen der Parklücke bestimmen muss

(Abstandssensorik und Pi-Kamera) und dann mittels Trajektorie einparken soll.

Die Bedienung des Einparkassistenten erfolgt über eine Android App auf einem Tablet/Smartphone, welche ein weiteres Arbeitspaket

des Projekts darstellt.

Das Projekt eignet sich als Teamprojekt für bis zu 4 Personen oder für 10CP Projekte. Betreuender Assistent ist Hr. Stefan Bäuerle.

bei Gerhard Schubert GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2018 bis 28.02.2019

Schlagworte: Automat

Ziel dieser Arbeit ist es eine Anlage zu entwickeln, die Produkte im Raum dreht und für jede Lage Bilder aufnimmt. Als Output der Anlage dienen die Produktbilder mit den jeweiligen dazugehörigen Raumvektoren. Die generierte Datenmenge wird anschließend genutzt, um das Bildverarbeitungssystem zu trainieren.

bei Alois Kober GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2018 bis 28.02.2019

Schlagworte: Konzept Modellierung

Entwurf und Bewertung von mechatronische Konzepte für eine Bremssystem (z.B. elektromechanisch, elektropneumatisch usw. …) mit den Aspekten Aktorik, Sensorik, Regelung, etc. auf Systemebenen. Überlegungen können durch gezielte Simulationen in Matlab/Simulink ergänzt werden.

bei Daimler AG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2018 bis 30.06.2018

Schlagworte: Modellierung und Simulation, Prüfstand

In der Arbeit werden die elektrischen Komponenten und mechanische Teilkomponenten eines Hybrid-Antriebs mit dem Tool Matlab Simulink modelliert. Die Modelle werden für Tests auf einem virtuellen Prüfstand eingesetzt.

bei NYP Nanyang Polytechnic

Bearbeitungszeit ab 15.03.2018 bis 15.07.2018

Schlagworte: Antriebscontroller

1.Modeling and system identification for a two-wheel bicycle model. 2.Optimizing controller parameters for velocity in forward and reverse direction. 3.Verification and testing.

Bearbeitungszeit ab 01.04.2018

Schlagworte: Regelungstechnik Matlab Simulink Realtime Parameteridentifikation

In diesem Projekt soll für eine vorhandene Servolinearachse eine Kaskadenregelung mit Set-Point-Filter realisiert und mit

der vorhandenen Kaskadenregelung mit Trajektorien verglichen werden. Im ersten Teil der Arbeit soll die Steifigkeit im

Antriebsstrang durch Parameteridentifikation bestimmt und in einem MiL-Simulationsmodell abgebildet werden. Dazu dient

die Matlab Parameter Estimation Toolbox. Im zweiten Teil der Arbeit soll dann eine 3-stufige Kaskadenregelung entwickelt

werden und jede Stufe mit einem Set-Point-Filter ausgelegt werden. Die gesamte Regelung/Steuerung soll dann auf einer

Speedgoat Realtime-Target-Machine implementiert werden. Der vorhandene Aufbau besteht aus einer Festo Zahnriemenachse,

einem Maxon EC-Getriebemotor, einem Maschinenschlitten mit Beschleunigungssensor und der Speedgoat Plattform zur Ansteuerung

über Simulink Realtime.

Betreuender Assistent ist Hr. Rainer Abele..

bei Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.04.2018 bis 31.07.2018

Schlagworte: Rapid-Control-Prototyping

In dieser Bachelor-Thesis soll die Auswertung des Energieeintrages beim Härteprozess von
Stahl auf modellbasierte Softwareentwicklung umgestellt und optimiert werden.
Im ersten Schritt der Arbeit sollen die wichtigsten Meßsignale zur Bestimmung des
elektrischen Energieeintrages aus der analogen Auswerteschaltung der EME2012 mit einer
Echtzeitplattform von Speedgoat und Simulink abgegriffen und vorverarbeitet werden
(alternativ Rohdaten nach der A/D-Wandlung oder direkt am Ausgang des Inverters).
Im zweiten Schritt soll dann der bestehende Algorithmus (in „Delphi“) des elektrischen
Energieeintrages am Induktor von manuellem Code nach Simulink portiert, simuliert und
abschliessend auf einer Speedgoat Rapid-Prototyping-Plattform an der EME2012 der Labor-
Härtemaschine verifiziert werden. Einige erste Optimierungstests des Auswertealgorithmus
an der Labor-Härtemaschine runden diese Arbeit ab.
Optional

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2018 bis 28.02.2019

Schlagworte: Regelungstechnik

Es soll eine Regelung für ein Steer-By-Wire System entwickelt werden, welche den Winkel des Lenkrades einregelt und auch im manuellen Betrieb dem Fahrer das nötige Lenkgefühl vermittelt.

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.03.2017 bis 31.08.2017

Schlagworte: Modellbildung, Sensorik

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 28.02.2018

Schlagworte: Matlab-Simulink Raspberry Pi

Die Fahrzeugflotte soll um ein weiteres Fahrzeug ergänzt werden. Dazu muss 

ein neues Modellfahrzeug im Maßstab 1:12 aufgebaut werden, hierbei kann in 

vielen Teilen auf das letzte Fahrzeug aufgebaut werden. Neu ist die Entwicklung

einer neuer Sensor-Aktorplatine sowie die Integration eines Cameramoduls 

aus der 1. Generation. Das neue Modellfahrzeug soll dann speziell zu Vorführungen

und Laborbesuchen dienen. Die Steuerplattform ist ein Raspberry Pi3 Modell B, 

die Programmierung der Regel- und Datenkommunikation erfolgt modellbasiert

mit Matlab-Simulink-Stateflow. 

Das Projekt eignet sich als Teamprojekt bis zu 4 Personen und wird durch Stefan

Bäuerle betreut.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 31.07.2018

Schlagworte: media:Raspberry Pi3 WLAN-Kommunikation Matlab-Simulink-Stateflow

In diesem Master-Projekt soll ein Cluster aus Raspberry Pi3 Modell B 

Plattformen aufgebaut, über WLAN vernetzt und in Betrieb genommen werden.

Hierzu muss ein Kommunikationsprotokoll entwickelt werden, wobei die 

einzelnen Plattformen unterschiedliche Steuerungsfunktionen abbilden 

müssen. Die Steuerungsfunktionen sind z.B. Bildauswertung eines Cameramoduls, 

PWM-Motoransteuerung, HMI-Interface für Bedienen&Beobachten, etc... 

Für das Gesamtsystem soll dann eine WLAN Online-Control Diagnose über Matlab-Simulink 

in "Echtzeit" realisiert werden die die grossen Datenmengen

mit dem neuen Matlab Datentyp "Tall Array" verarbeitet und analysiert werden.

Das Master-Projekt eignet sich als Teamprojekt für 2-3 Personen und wird durch Prof. Dr. Baur betreut.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 28.02.2018

Schlagworte: TIA-Portal Mechanische Konstruktion Simulink PLC-Coder

In dieser Arbeit soll ein vorhandenes Fahrbahnmodell mit einer 3-Achsverstellmöglichkeit

auf Basis eines Förderbandes eine Kommunikationsschnittstelle zu den Modellfahrzeugen

entwickelt werden. Dazu muss zwischen der Simatic PLC-Steuerung des Fahrbahnmodell

und dem Raspberry Pi der Modellfahrzeuge z.B. über WLAN ein Interface bereitgestellt werden. 

Zudem sollen noch einige kleinere mechanische Verbesserungen durch Änderung der 

Komponenten sowie eine Überarbeitung der NOT-AUS Verkabelung durchgeführt werden.

Das Projekt eignet sich auch als Teamprojekt für 2 Personen und wird duch Rainer Abele betreut.

bei BSH Hausgeräte GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 31.01.2018

- Schnittstellendefnierung- und Implementierung: "Qspy"- Schnittstelle zum Raspberry Pi definieren und implementieren. Es soll eine Schnittstelle vom Embedded Target zum Raspberry Pi definiert werden, um die Daten aus der Trace-Schnittstelle vom Target auszulesen. Aus der Trace-Schnittstelle können intern ablaufende Zustände des Kühlschranks ausgelesen werden. -Implementierung eines Offline – Modus: Es soll ein Offline – Modus implementiert werden, falls Verbindungsprobleme zum Server auftreten sollten.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 28.02.2018

Schlagworte: Modellbildung Matlab-Simulink Digitaler Zwilling 3D-Modell Siemens NX11 MCD

Für einen vorhandenen Pedelec-Prüfstand soll ein digitaler Zwilling entwickelt werden. 

Dazu wird die neue IOT 2040 Plattform von Siemens mit einem Intel Quark Prozessor

eingesetzt, welche als Steuergerät für den Aufbau dient und die Datenschnittstelle 

zwischen realem und virtuellem Aufbau dient. In dieser Arbeit muss das vorhandene

3D-Modell in Siemens NX11 mit Hilfe des Mechatronics Concept Designers an

Matlab-Simulink gekoppelt werden. Das Projekt eignet sich als Teamprojekt für

2-3 Personen und wird durch Rainer Abele betreut.

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2017 bis 28.02.2018

Schlagworte: Funktionale Sicherheit, Regelungstechnik

bei C. & E. Fein GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.04.2017 bis 31.07.2017

Schlagworte: Regelungstechnik

Im Rahmen der wissenschaftlichen Abschlussarbeit soll ein Simulationsmodells zur Analyse und Optimierung eines Elektrowerkzeug-Antriebstrangs mit BLDC-Motor aufgebaut und abgeglichen werden. Aufbauend auf eine Recherche existierender Umsetzungen und Vorarbeiten wird das Motormodell ausgewählt und ggf. weiterentwickelt. Das Modell wird anhand existierender Kennlinien von BLDC-Motoren abgeglichen. Verschiedene Implementierungen zwischen rein physikalischer Modellierung und vollständig Signal-basiertem Ansatz werden hinsichtlich ihrer Performance und Genauigkeit verglichen, bewertet und ausgewählt. Am abgeglichenen Gesamtmodell wird modellbasiert das kaskadierte Regelungssystems eines EC-Elektrowerkzeugs entworfen. Hierbei wird der notwendige Drehzahlregler mit einem Stromregler unterlagert. Anhand unterschiedlicher Elektrowerkzeug-typischer Lastfälle werden optimale Parameter ermittelt, der Stabilitätsbereich bestimmt und das Systemverhalten validiert. Die Arbeit gliedert sich in 4 Arbeitspakete: 1. Recherche existierender Umsetzungen und Vorarbeiten zur System-Simulation von Elektrowerkzeug-Antriebssträngen mit BLDC-Motor. 2. Vergleich verschiedener Modellierungsmethodiken und Auswahl des geeigneten Systems. 3. Systematischer, modellbasierter Entwurf und Implementierung des kaskadierten Regelungssystems. 4. Bestimmung der optimalen Parameter und des Stabilitätsbereichs. Validierung des Sytemverhaltens. Die wissenschaftliche Abschlussarbeit hat eine Laufzeit von 6 Monaten und wird im Haus der C. & E. Fein GmbH erstellt. Die Inhalte der Arbeit stehen im Zusammenhang mit laufenden Produktentwicklungen. Daher muss die Bachelorarbeit mit einem Sperrvermerk versehen werden.

bei Robert Bosch GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2017 bis 31.08.2017

Spätestes Vergabedatum 31.10.2017

Schlagworte: Modellbildung, Simulation, Softwareentwicklung

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.09.2017 bis 28.02.2018

Schlagworte: Regelungstechnik

bei ARADEX AG

Bearbeitungszeit ab 01.08.2017 bis 30.11.2017

Spätestes Vergabedatum 01.09.2017

siehe E-Mail weitere Fragen unter 48162@studmail.htw-aalen.de oder t.schmidt1994@web.de Beginn: 01.08.2017

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.10.2017 bis 31.01.2018

Schlagworte: Modellierung und Simulation

bei ANDREAS STIHL AG & Co. KG

Bearbeitungszeit ab 01.09.2016 bis 28.02.2017

Schlagworte: Funkionsentwicklung, Modellbildung

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 05.09.2016 bis 05.01.2017

Spätestes Vergabedatum 05.03.2017

bei ZF Group | ZF Automotive Germany GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.12.2016 bis 31.03.2017

Spätestes Vergabedatum 31.05.2017

Schlagworte: Modellierung, Elektrolenkung

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.05.2016 bis 31.08.2016

Spätestes Vergabedatum 31.10.2016

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 01.03.2017 bis 31.08.2017

Spätestes Vergabedatum 31.10.2017

Bearbeitungszeit ab 01.07.2016 bis 31.10.2016

Spätestes Vergabedatum 31.12.2016

Schlagworte: Modellierung, Servoachse, Hardware

- komplette Neuverkabel des Aufbaus (Farben, E-Plan Verdrahtungsplan, Kabeldurchführungen, Messprotokolle)

- USB-Schnittstelle für Maxon Escon-Controller herauslegen

- alle verfügeren Messsignale von Maxon Escon-Controller über analog I/O auf speedgoat-Klemmen legen

- Freigabe-Taster mit Escon-Controller verdrahten und mit Signalleuchte verbinden (kompatibel mit grossem Aufbau)

- Konstruktion einer Trägerplatte für variable Massen (Edelstahl nichtrostend)

- Einbau in ProCase Koffer (auch für Betrieb)

- max. Vorschubkraft der Achse nicht überschreiten

- Schalter/Bedientaster neu (kompatibel zum Lorentzaktuator)

- externe Encoder-Schnittstelle im RCP-Modell überprüfen

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

Bearbeitungszeit ab 01.04.2016 bis 22.07.2016

bei Robert Bosch Automotive Steering GmbH

Bearbeitungszeit ab 12.09.2016 bis 12.01.2017

Spätestes Vergabedatum 12.03.2017

Bearbeitungszeit ab 01.08.2016 bis 31.01.2017

Spätestes Vergabedatum 31.03.2017

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll zunächst ein Verständnis für den Kugelgewindetrieb sowie der Stabilitäts-Simulation von EPS aufgebaut werden. Mit Hilfe von Simulationstools soll anschließend die Validierung an einem ausgewählten Projekt durchgeführt werden, wobei verschiedene sensitive KGT-Parameter bezüglich Stabilität variiert werden. Die gesammelten Ergebnisse sollen ausgewertet und interpretiert werden, um daraus die Anforderungen formulieren zu können.

In dieser Studienarbeit soll das vorhandene Automotiv Fahrbahnmodell auf das neue Siemens TIA-Portal umgebaut werden. Dadurch muss das alte Programm importiert, angepasst und

wieder in Betrieb genommen werden. Der Code soll mit MATLAB Simulink und dem PLC-Coder gebildet werden. Die synchrone Verbindung zwischen Streckenablauf und dem Video muss getestet

und dokumentiert werden.

Weiterhin sollen 2 -3 verschiedene Strecken anwählbar sein. Die automatisierte Erfassung neuer Daten zur schnellen Eingabe soll weiterhin bestehen bleiben.

Mechanische Arbeiten wie eine Erneuerung der Fahrbahnumrandung, ein Förderbandaustausch und eine Anpassung der Gewichtsverhältnisse soll realisiert werden.

Außerdem soll eine Kommunikationsschnittstelle für das car2x-Projekt eingerichtet werden.

Bearbeitungszeit ab 15.03.2014 bis 15.07.2014

Bearbeitungszeit ab 01.03.2014

Die ZFLS arbeitet momentan an einer neuen elektro-hydraulischen Vorderachslenkung. Dafür gibt es unterschiedliche Konzepte für die Hydraulikkomponenten. Diese sollen simulativ verglichen werden und die Vor- und Nachteile der einzelnen Lösungen herausgearbeitet werden. Ein Modell für eine Variante steht bereits zur Verfügung.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2014

Weiterentwicklung, Optimierung und Testen verschiedener Ansteuerverfahren einer dualen 3-phasen Maschine für Normal- und Notbetrieb. Aufbau dSpace-Anlage mit Verkabelung für den Fahrzeugeinsatz. Einbau und Inbetriebnahme im Fahrzeug.

Bearbeitungszeit ab 01.04.2014 bis 31.07.2014

Das Automotive Fahrbahnmodell kann die Fahrbahngeschwindigkeit und die Neigung entlang der Längs- und Quer-Achse variieren. Das Automotive Fahrzeugmodell soll sich in der Mitte der Fahrbahn des Automotive Fahrbahnmodells halten. Hierfür ist ein Einspur-Fahrdynamik-Modell zu entwickeln. Für das vorhandene Automotive-Fahrzeugmodell mit 2-kanaligem 8-Bit Steuergerät soll auf Basis einer dSpace Autobox der 1. Generation und zugehörigen I/O-Karten ein HiL-Simulator aufgebaut werden. Dabei soll bereits die Kompatibilität zur neuen 32-Bit Cortex M3 Plattform berücksichtigt werden. Dieser HiL-Prüfstand soll in Betrieb genommen und für das Automotive Fahrzeugmodell aufgebaut werden. Hierzu ist die Hardware des Steuergeräts anzupassen. Außerdem soll mit MATLAB und dSpace Control Desk eine Prüf-Applikation erstellt werden.

Der Hil-Simulator soll mit der kompletten Stromversorgung (Hochstromnetzteil) und Tower-PC mit Flachbildschirm in einem fahrbaren Rittal-Schaltschrank untergebracht werden.

Bearbeitungszeit ab 01.03.2014

Modellierung und Simulation der Regelstrecke des Folienvorzugs einer Pflastermaschine mit Matlab/Simulink Folgende Entwicklungsschritte sind vorgesehen: - Definition einer geeigneten Strecke aus den Verfügbaren Maschinenkonfigurationen -Analyse der Strecke und Identifikation der einzelnen Komponenten -Medellieren der Komponenten und der gesamten Strecke und Bestimmung der korrekten Parameter unter Berücksichtigung der möglichen Varianten der einzelnen Komponenten -Messen des Verhaltens einer realen Strecke mit Hilfe der Steuerungsdaten und Stimulation des Modells mit den realen Daten. -Vergleich des Modells mit der realen Strecke und ggf. Korrektur/Optimierung des Modells. -Optional Modellierung des Reglers

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014

In dieser Arbeit soll für das vorhandene Fahrzeugmodell im Massstab 1:12 eine Bildauswertung mit der Matlab Image Processing Toolbox implementiert werden. Dazu soll die Web-Cam der neuen 32-Bit Plattform ins Fahrzeug integriert werden und ein Kollisonsvermeidungs-Assistent als Alternative zu den vorhandenen Abstandssensoren realisiert werden. Ein Gesamtsystemmodell mit Matlab-Simulink rundet die Arbeit ab.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014

In dieser Arbeit soll für das vorhandene Fahrzeugmodell im Massstab 1:12 eine Bildauswertung mit der Matlab Image Processing Toolbox implementiert werden. Dazu soll die Web-Cam der neuen 32-Bit Plattform ins Fahrzeug integriert werden und ein Kollisonsvermeidungs-Assistent als Alternative zu den vorhandenen Abstandssensoren realisiert werden. Ein Gesamtsystemmodell mit Matlab-Simulink rundet die Arbeit ab.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014

In dieser Arbeit soll für das vorhandene Fahrzeugmodell im Massstab 1:12 eine Bildauswertung mit der Matlab Image Processing Toolbox implementiert werden. Dazu soll die Web-Cam der neuen 32-Bit Plattform ins Fahrzeug integriert werden und ein Kollisonsvermeidungs-Assistent als Alternative zu den vorhandenen Abstandssensoren realisiert werden. Ein Gesamtsystemmodell mit Matlab-Simulink rundet die Arbeit ab.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014

In dieser Arbeit soll für das vorhandene Fahrzeugmodell im Massstab 1:12 eine Bildauswertung mit der Matlab Image Processing Toolbox implementiert werden. Dazu soll die Web-Cam der neuen 32-Bit Plattform ins Fahrzeug integriert werden und ein Kollisonsvermeidungs-Assistent als Alternative zu den vorhandenen Abstandssensoren realisiert werden. Ein Gesamtsystemmodell mit Matlab-Simulink rundet die Arbeit ab.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 28.02.2015

Für zwei vorhandene Lernmodule "Lorentzaktuator" und "Servoachse" sollen diverse Verbesserungen durchgeführt und eine Reglerqualifizierung mit Vergleich Messung und Simulation vorgenommen werden. Die einzelnen Arbeitspakete können auf 3 Personen verteilt werden.

Optional kann ein Frequenzganganalysetool in Matlab (open-loop und closed-loop) in der M-Skriptsprache entwickelt werden, mit dessen Hilfe Frequenzgänge von mechanische Regelstrecken bzw. Regelsystemen im Bode-Diagramm automatisiert gemessen werden können.

alle: Reglerqualifizierung durch Vergleich Messung mit Simulation nach Tabelle

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 28.02.2015

Für zwei vorhandene Lernmodule "Lorentzaktuator" und "Servoachse" sollen diverse Verbesserungen durchgeführt und eine Reglerqualifizierung mit Vergleich Messung und Simulation vorgenommen werden. Die einzelnen Arbeitspakete können auf 3 Personen verteilt werden.

Optional kann ein Frequenzganganalysetool in Matlab (open-loop und closed-loop) in der M-Skriptsprache entwickelt werden, mit dessen Hilfe Frequenzgänge von mechanische Regelstrecken bzw. Regelsystemen im Bode-Diagramm automatisiert gemessen werden können.

alle: Reglerqualifizierung durch Vergleich Messung mit Simulation nach Tabelle

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 28.02.2015

Für zwei vorhandene Lernmodule "Lorentzaktuator" und "Servoachse" sollen diverse Verbesserungen durchgeführt und eine Reglerqualifizierung mit Vergleich Messung und Simulation vorgenommen werden. Die einzelnen Arbeitspakete können auf 3 Personen verteilt werden.

Optional kann ein Frequenzganganalysetool in Matlab (open-loop und closed-loop) in der M-Skriptsprache entwickelt werden, mit dessen Hilfe Frequenzgänge von mechanische Regelstrecken bzw. Regelsystemen im Bode-Diagramm automatisiert gemessen werden können.

alle: Reglerqualifizierung durch Vergleich Messung mit Simulation nach Tabelle

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 31.01.2015

Vorläufige Inhaltsübersicht:
1. Modellbildung des EC-Antriebsstrangs
2. Aus dem Motormodell resultieren Wärmeverluste, welche im realen System über das Motorgehäuse und Luftzirkulatio

Bearbeitungszeit ab 01.10.2014 bis 28.02.2015

Für den bereits vorhandenen Prüfstand für E-Bikes/Pedelec soll die Ansteuereinheit mit NI ELVIS und Matlab-Simulink neu aufgesetzt werden, dazu eine Benutzeroberfläche GUI geschaffen und die Anbindung an Matlab-Simulink realisiert werden. Zudem sind noch einige kleinere Erweiterungen bei der Messdatenerfassung, sowie der NOT-AUS Abschaltung inkl. Sicherheitskonzept (Risikoanalyse) zu integrieren. Der Aufbau soll auch für weitere Veranstaltungen an der HTW publikumswirksam eingesetzt werden können. Hierzu soll der Aufbau mit einem Wettbewerb (z.B wie viel Watt wurden in einer bestimmten Zeit getreten) den Besuchern näher gebracht werden. Ein Plakat mit allen Komponenten ist zu entwerfen.

Bearbeitungszeit ab 01.09.2014 bis 31.12.2014

Bearbeitungszeit ab 01.04.2014 bis 31.07.2014

Für die neue 32-Bit Plattform auf Basis des STM32-Cortex M3 Controllers soll eine Überarbeitung erfolgen (Fehlerbeseitigung des 2. Prototypen) und vor allem auf einen kompakten Aufbau Wert gelegt werden. Dabei soll die Platinenfläche auf 2/3 verkleinert werden, gleichzeitig aber der Einbau in das Profilgehäuse immer noch ermöglicht sein. Das neue Steuergerät soll zusätzlich eine Leistungsendstufe mit einer H-Brückenschaltung für 1 Analogkanal (±12V/5A) mit Analogfilterung für DC-Motoren bis 15W (z.B. Maxon RE-max 29) erhalten, sowie einen Analogkanal mit 3-Phasenansteuerung für einen BLDC-Motor bis 50W Motorleistung (±12V/10A), z.B. Maxon EC-13.

Als Gehäuse soll die Profilschiene mit Lüftungsschlitze verwendet werden (siehe 4-Kanal Analogbaugruppe). Das Thema ist schwerpunktmässig Hardwareentwicklung und greift auf bereits vorhandene Schaltungsteile zurück.

Für einen vorhandenen Aufbau mit DC-Motoren soll modellbasiert eine Beispielapplikation mit Drehzahlsteuerung und Steuerungsentwurf mit Matlab-Simulink entwickelt werden.

Bearbeitungszeit ab 01.09.2014 bis 31.12.2014

Die Vorentwicklung der ZF Lenksysteme setzt Mathworks Matlab/Simulink in Verbindung mit dSpace-MicroAutobox zur Entwicklung und Darstellung von neuen Lenkungsfunktionen im Bereich Lenkgefühl, Fahrerassistenz und Fahrdynamik ein. Steuerung, Applikation und Anzeige der Funktionen auf der dSpace-MircoAutobox erfolgt bisher über Laptops oder fest verbaute PCs. Die Integration und Bedienung der Laptops bzw. PCs im Versuchsträger ist jedoch umständlich. Es soll deshalb eine Android-App entwickelt werden, mit der die Steuerung, Applikation und Anzeige über ein Android-Tablet erfolgen kann. Android-Tablet und dSpace-MicroAutobox sollen dabei über Bluetooth kommunizieren. Die Entwicklung dieser Schnittstelle ist Teil der Arbeit.

Bearbeitungszeit ab 01.11.2013 bis 30.06.2014

In dieser Projektarbeit soll die Fahrdynamik eines vorhandenen autonomen Fahrzeugmodells verbessert werden. Dabei sollen die vorhandenen Komponenten erhalten bleiben (u.a. auch die 8-Bit Steuergeräte) und durch Verbesserung der Steuerungs- und Regelalgorithmen, sowie der Sensorik das Ziel erreicht werden. Im ersten Schritt sollen alle 6 Abstands-sensoren ausgewertet werden und eine Strategie erarbeitet werden, mit welcher die beste Positionserfassung ermöglicht wird. Im zweiten Schritt sollen die Regelalgorithmen für die Längs- und Querregelung, sowie die hierzu nötigen Sensoren durch Aufteilung auf zwei getrennte SPI-Bussysteme auf die beiden 8-Bit Steuergeräte aufgeteilt werden. Die Inter-kanalkommunikation zwischen den beiden Kanälen soll dabei über den CAN-Bus erfolgen. Im dritten Schritt sollen dabei die beiden Regelalgorithmen auf Funktionalität überprüft werden und durch modellbasierten Reglerentwurf optimiert werden.

Der abschliessende Funktionstest auf dem Fahrbahnmodell soll die Verbesserungen nachweisen.

Bearbeitungszeit ab 15.11.2013 bis 15.03.2014

Bearbeitungszeit ab 02.04.2013 bis 31.07.2013

Die Bachelorarbeit im Bereich Strategische Beschaffung, Wertanalyse und Kalkulation der Carl Zeiss AG Camera Lens Division beinhaltet die Erstellung einer Optikdatenbank. Der Bereich Optik-Design in der Camera Lens Division arbeitet mit einer Glas-Vorzugsliste, welche Glastypen vorgibt, die in Carl Zeiss Produkten verbaut werden müssen. Die Optikdatenbank soll ergänzend dazu weitere Informationen bereitstellen und Punkte wie Alternativgläser, Verarbeitbar- und Fertigbarkeit, Glasverfügbarkeit, Baugruppenausschuss in der Fertigung, Qualitätsstufen, Materialpreis und weiteres darstellen. Dazu müssen Gespräche mit den Glasherstellern und Optik-Lieferanten geführt und die resultierenden Ergebnisse bewertet und dokumentiert werden. Durch die bereitgestellten Informationen bietet sich dem Optik-Design die Möglichkeit, zu einem frühen Zeitpunkt in der Entwicklungsphase diese einfließen zu lassen und so langwierige Rückfragen zu vermeiden. Der Prozess wird dadurch transparenter und kann in einem kürzeren Zeitraum durchgeführt werden. Die Verbesserungen im Design-to-cost Prozess führen zu einer Kostenoptimierung im Entwicklungsbereich und deren Produkte.

Bearbeitungszeit ab 01.06.2013 bis 30.09.2013

Bearbeitungszeit ab 01.10.2013 bis 20.07.2014

Der Servoantrieb stellt heute eine Schlüsselkomponente speziell für Anwendungen im Maschinenbau dar und bestimmt somit auch massgeblich deren Leistungsfähigkeit. Um auf Probleme im Antriebsstrang reagieren zu können, bleiben meist nur der Profilgenerator (Steuerung), die Kaskadenregelung und eben der Servoantrieb als mögliche Optimierungs-potenziale übrig. In dieser Arbeit soll ein typischer Servoantriebsstrang mit Synchronservomotor, Servoverstärker mit integrierter Regelbaugruppe, externem Drehzahlsensor (z.B. Resolver), SPS-Steuerung (Profilgenerator und Ablaufsteuerung) und einer Zahnriemennachse in Matlab-Simulink modelliert werden. Das Modell soll zur Version Matlab R2012b kompatibel sein und nur Simulink-Standardobjekte enthalten. Die Motordaten können einem vorhandenen Sychronservomotor mit Servoverstärker der Fa. Pilz entnommen werden.

Zusätzlich soll ein Feder-Masse-Dämpfer-System konstruiert werden, welches auf dem Anstriebsschlitten montiert wird und dessen Position durch ein zusätzliches Weglängenmesssystem erfasst wird. Es soll die einschleifige PID-Regelung mit der Kaskadenregelung verglichen werden und ein Lernmodul vorbereitet werden.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2013 bis 22.07.2014

Der Servoantrieb stellt heute eine Schlüsselkomponente speziell für Anwendungen im Maschinenbau dar und bestimmt somit auch massgeblich deren Leistungsfähigkeit. Um auf Probleme im Antriebsstrang reagieren zu können, bleiben meist nur der Profilgenerator (Steuerung), die Kaskadenregelung und eben der Servoantrieb als mögliche Optimierungs-potenziale übrig. In dieser Arbeit soll ein typischer Servoantriebsstrang mit Synchronservomotor, Servoverstärker mit integrierter Regelbaugruppe, externem Drehzahlsensor (z.B. Resolver), SPS-Steuerung (Profilgenerator und Ablaufsteuerung) und einer Zahnriemennachse in Matlab-Simulink modelliert werden. Das Modell soll zur Version Matlab R2012b kompatibel sein und nur Simulink-Standardobjekte enthalten. Die Motordaten können einem vorhandenen Sychronservomotor mit Servoverstärker der Fa. Pilz entnommen werden.

Zusätzlich soll ein Feder-Masse-Dämpfer-System konstruiert werden, welches auf dem Anstriebsschlitten montiert wird und dessen Position durch ein zusätzliches Weglängenmesssystem erfasst wird. Es soll die einschleifige PID-Regelung mit der Kaskadenregelung verglichen werden und ein Lernmodul vorbereitet werden.

Bearbeitungszeit ab 15.08.2013 bis 15.12.2013

Im Rahmen der Arbeit soll prototypisch die technische Machbarkeit eines Systems für eine kollisionsvermeidende Notbremsung auf Objekte im Längsverkehr untersucht werden.

Bearbeitungszeit ab 01.08.2013 bis 30.11.2013

Bearbeitungszeit ab 01.08.2013 bis 31.12.2013

Mittels dreier Lernplattformen auf Basis des 8-Bit Mikrocontrollers T89C51CC01 soll eine Vernetzung von 3 Steuergeräten über den CAN-Bus realisiert werden. Dabei soll als Anwendung einer "Scheibenwischanlage" eines Automobils in einem verteilten Steuerungs-system modellbasiert und traditionell in C entwickelt werden. Dabei übernimmt 1 CAN-Knoten die Master-Funktion am Bus, zu der die Baudrateneinstellung, wie auch Vergabe einer Teilnehmeradresse und die Diagnose durch eine 2-zeiligen LCD-Textanzeige, sowie zweier 7-Segmentanzeigen am CAN-Bus gehört. Die Kommunikation soll erreignisgesteuert erfolgen, wobei jeder CAN-Knoten bestimmte Funktionen übernimmt. Der erste Slave dient als Steuergerät für den Scheibenwischermotor, sowie der Spritzwasserpumpe, während der zweite Slave die Funktion des HMI-Interfaces einschliesslich des Regensensors übernimmt. Das Projekt soll die Basis für einen studentischen Laborversuch für drei 2-er Teams vorlesungsbegleitend zur Bachelor-Vorlesung "Technische Informatik" darstellen. Dabei sollen 2 Lösungen erarbeitet werden: nach traditioneller Programmierung in C51 und nach dem modellbasierten Ansatz. Innerhalb Matlab-Simulink kann auf ein vorhandenes Systemmodell zurückgegriffen werden, wobei aber dieses auf verteilte Funktionen angepasst werden muss. Mithilfe des Matlab Embedded Coders soll dann der jeweilige Funktionscode für die einzelnen CAN-Knoten erzeugt werden. Die Basissoftware zur Hardwareanbindung und CAN-Kommunikation soll traditionell in C51 realisiert werden. Dabei soll strikt zwischen middleware und Funktionscode durch eine definierte Software-Schnittstelle unterschieden werden. Im Busprotokoll sollen alle spezifischen Nachrichten definiert und durch entsprechende Identifier priorisiert werden.

In der Anwendung sollen die Funktionen Tippbetrieb, Regensensorautomatik, Spritzwasser und Intervallwischen eines Mittelklasse-PKW realisiert werden. Als Aktuatoren dienen eine Spritzwasserpumpe und ein Scheibenwischmotor (DC-Motor). Als Sensoren können ein Initiator, der Regensensor, die Bedienconsole über Schalter/Taster, sowie ein Schwimmerendschalter implementiert werden. Abschliessend soll eine Testbench zur Verifizierung der Steuerungsfunktionen entwickelt werden.

Bearbeitungszeit ab 01.10.2013 bis 31.03.2014

In dieser Master-Thesis soll für einen vorhandenen Aufbau eines hochdynamischen Lorentz-aktuators (Industrieaktuator Typ P01-37x120F/100x180HP von LinMot mit internem und externem Encoder) die Reglerstruktur für Vertikalpositionierung (hier: Kombiregelung) überarbeitet und optimiert werden. Dazu sollen geeignete Reglerstrukturen simuliert, bewertet und getestet werden (z.B. Vorsteuerung, Vorfilterung, Kaskadenstruktur, FKL-Verfahren, Kompensationsregler). Die Simulation soll in Matlab-Simulink R2012b erfolgen und erfordert ein vollständiges Systemmodell, wobei die veränderbare Lastmasse elastisch über zusätzlich veränderbare Federkonstanten an den Aktuator angebunden wird. Dabei muss das Modell der Mechanik, des Aktuators, sowie der Leistungstreibereinheit überarbeitet und optimiert werden (Systemidentifikation).

Mit Hilfe des RPD-Echtzeitsystems "education-target-machine" von Speedgoat und Matlab xPC-Target soll die Steuerung (Matlab-Stateflow) und der digitale Regler (Matlab-Simulink) im Rapid-Prototyping-Verfahren mit Autocodegenerierung realisiert werden. Die Steuerung soll dabei das HMI-Interface (Bedientaster, Signalleuchte), die Erzeugung des Fahrprofils (Fahrprofilgenerator mit rampen/sin²-förmigen Fahrprofil) und den Zustandsautomaten (u.a. Fahrspiel mit /ohne Haltezeit) beinhalten.

Ein fachdidaktisch durchdachtes Lernmodul für vorlesungsbegleitende Übungen zur Bachelor-Vorlesung Regelungstechnik Einführung rundet die Arbeit ab. In diesem Lernmodul soll speziell auf die anschauliche Vermittlung des Frequenzbereiches (u.a. Bode-Diagramm) und auf die Reglerauslegung und- parametrierung eingegangen werden. Anhand der stationären und dynamischen Regelgüte soll die Auswirkung unterschiedlicher Regler auf das Zeitverhalten analysiert und diese somit qualifiziert werden. Eine Laborversuchs-dokumentation mit Aufgabenstellungen und Lösungen für ein Labor mit 2-Doppelstunden (=180min.) muss hierbei auch angefertigt werden.

Bearbeitungszeit ab 16.09.2013 bis 16.01.2014

Eine Transferstraße, die aus mechanischen, sensorischen, aktuatorischen und steuerungstechnischen Komponenten besteht und die Funktionen Vereinzelung, Sortierung und Qualitätskontrolle erfüllt, soll mit Hilfe der Toolkette Matlab-Simulink-Stateflow-PLC-Coder in ein Systemmodell abgebildet und simuliert werden, sowie der entsprechende Steuerungsalgorithmus mit Autocodegenerierung in ST abgebildet werden.

Ziel der Arbeit ist es den Einsatz von modellbasierter Systementwicklung ("model-based-design") im Anlagenbau, mit seinen branchenspezifischen und technologischen Anforderungen zu erproben und daraus mögliche Vorteile, Nachteile, Grenzen und Möglichkeiten für den Einsatz im Anlagenbau zu erkennen und aus den Ergebnissen der Arbeit abzuleiten.

Bearbeitungszeit ab 16.09.2013 bis 16.01.2014

Der Servoantrieb stellt heute eine Schlüsselkomponente speziell für Anwendungen im Maschinenbau dar und bestimmt somit auch massgeblich deren Leistungsfähigkeit. Um auf Probleme im Antriebsstrang reagieren zu können, bleiben meist nur der Profilgenerator (Steuerung), die Kaskadenregelung und eben der Servoantrieb als mögliche Optimierungs-potenziale übrig. In dieser Arbeit soll ein typischer Servoantriebsstrang mit Synchronservo-motor, Servoverstärker mit integrierter Regelbaugruppe, externem Drehzahlsensor (z.B. Resolver) und SPS-Steuerung (Profilgenerator und Ablaufsteuerung) aufgebaut und in Matlab-Simulink modelliert werden. Der mechanische Aufbau soll als Tischaufbau mit integriertem Netzteil, einem Bedienpult (Schalter/Taster/Signalleuchten) und allen Komponenten (mit Schwungscheibe zur Nachbildung der Lastmassenträgheit è über eine Klauenkupplung abtrennbar) realisiert werden. Dabei soll ausreichend Platz für die spätere Integration einer Bremse vorgesehen werden.

Als Beispielanwendung soll hierbei der Arbeitsantrieb einer Werkzeugmaschine dienen. Die mehrstufige Kaskadenregelung soll einen Stromregelkreis und einen Geschwindigkeitsregler beinhalten. In der SPS-Steuerung soll ein rampen- bzw. sin²-förmiges Geschwindigkeitsprofil und die Ablaufsteuerung implementiert werden. Dabei soll das Steuerprogramm modellbasiert durch Autocodegenerierung (ST-Code) aus Matlab-Stateflow heraus durch den Matlab PLC-Coder erzeugt werden. Die Regelparameter sollen modellbasiert durch Optimierung anhand des Systemmodells eingestellt werden.

Das Modell soll zur Version Matlab R2012b kompatibel sein und nur Simulink-Standardobjekte enthalten. Die Motordaten können einem vorhandenen Sychronservomotor mit Servoverstärker der Fa. Pilz entnommen werden.

Bearbeitungszeit ab 01.06.2013

Modelbasierte Entwicklung eines
Reglerstacks mit Kommunikation über den I²C-Bus

Bearbeitungszeit ab 01.09.2013 bis 31.12.2013

Elektromechanische Servolenkungen (EPS) werden klassisch über den so genannten boost-
curve Ansatz geregelt. In neuerer Zeit wird versucht mit modernen Regelungsverfahren
das Potenzial der EPS weiter auszuschöpfen. Grundlage aller modernen Regelungsverfahren
ist ein mathematisches Modell der Strecke. Neben der offensichtlichen Anforderung,
dass das Modell das reale Streckenverhalten hinreichend genau wiedergeben muss
gibt es weitere Anforderungen an das Modell. Zum Beispiel setzen viele Entwurfsverfahren
ein lineares Streckenmodell voraus, das heißt, das Modell muss für das Entwurfsverfahren
geeignet sein. Eine weitere Anforderung ist die Parametrierbarkeit des Modells. Aufgrund
immer kürzer werdender Entwicklungszyklen ist eine aufwändige Modellierung auf Basis
physikalischer Gesetzmäßigkeiten durch Experten nicht zielführend. Stattdessen soll hier
nun ein Ansatz aus dem Bereich der black-box Modellierung auf seine Eignung untersucht
werden. Dabei steht hier die Prozessstabilität des Verfahrens von der Messwerterfassung
bis zur Modellparametrierung im Vordergrund.