Studien- und Abschlussarbeiten

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Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit, Status: Offenes Thema
Studienangebote: Mechatronik Mechatronik / Systems Engineering
Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser

Schlagworte: LiIon Batterie SoC


Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Methodik für die Ermittlung des State of Charge für eine hochzuverlässige LiIon Batterie.

Eine Bestimmung des SoC ist typbedingt nicht über die Zellspannung zuverlässig realisierbar.

Hierfür soll ein neuer Ansatz entwickelt werden. Die Ermittlung soll modelbasiert auf Basis relevanter Parameter erfolgen.

Das Modell soll über Messreihen abgeglichen und verifiziert werden.

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit, Status: Offenes Thema
Studienangebote: Mechatronik Mechatronik / Systems Engineering
Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser

Schlagworte: sofware fpga nios toolchain IEC 61508


Für sicherheitsrelevante mechatronische Systeme ist die Software von zentraler Bedeutung. Neben den primären Funktionen werden umfangreiche Diagnosen durch die integrierte Software autonom ausgeführt.

Im Rahmen des Projekts sollen Schlüsselfunktionen eines intelligenten Antriebssystems konzipiert, implementiert und verifiziert werden. Hierzu gehört die Entwicklung einer Toolchain für die Entwicklung und Integration der Module. 

Als Zielplattform kommt ein FPGA mit Softcore (NIOS) zur Anwendung.

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Studienarbeit, Status: Offenes Thema
Studienangebote: Mechatronik Mechatronik / Systems Engineering
Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser

Schlagworte: Embedded Programmierung CANopen safety


Modern, state of the art mechatronic systems require multiple Interfaces for good connectivity in the intended environment.


The subject includes the following activities:

- Evaluation of different Modbus TCP/IP communication stacks

- Integration of the selected stack in the system controller

- Setup of the verification, including the test harness


Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser


Konzeptionierung und Durchführung von Zuverlässigkeitsuntersuchungen.

Entwicklung von Testaufbauten.

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Projektarbeit, Status: Offenes Thema
Studienangebote: Mechatronik Mechatronik / Systems Engineering
Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser

Schlagworte: Servomotor; Motion Control


Entwurf und Implementierung Feldorientierter Regelung auf einem FPGA mittels Rapid Prototyping.

Ermittlung Frequenzgang.

Entwurf und Implementierung Diagnosefunktionen zur online Parameteridentifikation.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. Markus Glaser

Schlagworte: Li-Ionen Zuverlässigkeit Big data


Der Einzug von Big Data in die Mechatronik erfordert neue Datenablage Modelle.

Speziell für die Anwendung von Machine Learning ist es wichtig gesammelte Daten sinnvoll abzulegen.

Dies ermöglicht einen einfachen Zugriff auf die Daten zur Verwendung als Testdaten und Verifikationsdaten für die Modell Generierung.


Die Ziel der Bachelorarbeit sind

  • die Analyse der generierten Daten

  • die Entwicklung eines Ablagemodells der Daten

  • die Speicherung der Daten in einer Datenbank

  • die Generierung der Datenbank in einer Cloud

Hauptbetreuer: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Baur

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.

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

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.

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

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.

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