Studien- und Abschlussarbeiten

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Arif Kazi

Bearbeitungszeit ab 01.03.2019 bis 31.07.2019


Im Labor zur Vorlesung „Aktorik“ sollen die Studierenden in Zukunft die Betriebskennlinien von Gleichstrommotoren vermessen und die Motorparameter identifizieren. Die Gleichstrommotoren werden hierzu bei verschiedenen Spannungen und Lastmomenten betrieben, die Drehzahlen und Motorströme werden erfasst.

Im Rahmen von vorangehenden Studienarbeiten einen Prüfstand für elektrische Kleinmotoren realisiert. Er umfasst einen Wechseladapter für Motoren, eine Hysteresebremse, einen Halleffekt-Drehzahlsensor mit Anzeige und einen eigenentwickelten DMS-Drehmoment-Messflansch. Bei ersten Probemessungen konnte die prinzipielle Funktionstauglichkeit des Prüfstands nachgewiesen werden. Allerdings wurde auch deutlich, dass speziell die Drehmomentmessung noch nicht robust gegenüber Umgebungseinflüssen (z.B. Temperatur des Raums bzw. des Versuchsaufbaus) ist.

In der ausgeschriebenen mechatronischen Projektarbeit soll die Messfähigkeit des vorhandenen Prüfstands gezielt untersucht und verbessert werden. In diesem Zusammenhang sind folgende Arbeitsschritte erforderlich:

  • Kalibration des existierenden Drehmoment-Messflanschs und Durchführung von Probemessungen

    Systematische Analyse der Auswirkung von Störeinflüssen auf die Messdaten (speziell Temperatur)

    Systematische Definition und Bewertung von Abhilfemaßnahmen

    Auswahl und Umsetzung der Abhilfemaßnahme(n)

    Quantitative Beurteilung der erreichten Verbesserung im Rahmen von erneuten Probemessungen

Hauptbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Baur, Zweitbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Fabian Holzwarth

Bearbeitungszeit ab 01.03.2021 bis 23.07.2021

Schlagworte: media:Antriebstechnik Robotik


Für einen Pedelec-Prüfstand soll ein humanoider Roboter entwickelt werden. Die Antriebssteuerung und Regelung soll mit Raspberry Pi4 Plattformen und Matlab-Simulink deployment realisiert werden.

Das Projekt eignet sich für 3-4 Personen im Projektteam. Für dieses Projekt steht die Antriebstechnik sowie mechanische Konstruktion und Steuerungstechnik mit Matlab Stateflow im Mittelpunkt.

Hauptbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Baur, Zweitbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Fabian Holzwarth

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.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Arif Kazi


Von allen derzeit bekannten Aktor-Materialien haben Formgedächtnis-Legierungen (engl. Shape Memory Alloys, SMA) die höchste Energiedichte. Da diese Legierungen mit der Form­änderung auch ihren elektrischen Widerstand ändern, können SMA-Drähte nicht nur als Aktoren, sondern gleichzeitig auch als Sensoren eingesetzt werden.

Eine wesentliche Herausforderung beim Einsatz von SMA-Aktoren liegt allerdings in der Charakterisierung und Modellierung des komplexen Materialverhaltens. In diesem Projekt soll ein spezieller Teststand konstruiert und aufgebaut werden, mit dem SMA-Aktoren in einem Ölbad eine gewünschte Temperatur aufgeprägt werden kann. Bei der Zieltemperatur können dann die relevanten Kraft-Weg-Kennlinien des Materials aufgenommen werden. Die Steuerung der Messabläufe und die Temperaturregelung im Teststand erfolgt über ein vorhandenes dSPACE Rapid Control Prototyping System.

Das Projekt umfasst folgende Schritte:

  • Konstruktion des Teststands
  • Risikobewertung, ggf. Anpassung des Entwurfs
  • Aufbau und Inbetriebnahme
  • Erweiterung dSPACE-Software (Matlab) zur Ansteuerung des Teststands
  • Durchführung von Probemessungen an einem SMA-Draht

Das Projekt ist für eine Gruppe von 2-3 Studierenden (F, MEKA, G) und einen Umfang von 10 CP ausgelegt. Alternativ ist das Projekt aber auch als Themenstellung für eine Bachelorarbeit geeignet.

Hauptbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Baur, Zweitbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Fabian Holzwarth

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. 

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