Fakultäten

Bachelorarbeiten SS09
Fakultät EI: Labor für Regelungstechnik

Matthias Jäckle

Titel der Arbeit:
Folgeregelung für eine Kugel auf einer schwebenden Plattform

Zusammenfassung:
Die Aufgabenstellung lautete folgendermaßen: Für das Projekt Kugel auf Plattform soll als Weiterentwicklung eine Folgeregelung entworfen werden. Die Folgeregelung soll mit einem Algorithmus namens Model-based Predictive Control State-space Modelling realisiert werden. Die Vorgabe der Trajektorie soll über das Touchpanel möglich sein. Zur Regelung wird Matlab/Simulink verwendet. Die Regelung des realen Systems erfolgt auf einem DSpace-Prototyping-System. Die Bedienung des DSpace-Prototyping-Systems erfolgt über die Experimentiersoftware ControlDesk, der Code dafür wird aus Matlab generiert. Als Ergebnis dieser Arbeit kann Folgendes genannt werden: Es wurde ein Regler für die Folgeregelung entwickelt unter Verwendung des vorgeschriebenen Regelkonzepts. Beschränkungen werden als Teil der optimalen Lösung der Stellgröße behandelt und können dadurch mit in das System integriert werden. Der Regelalgorithmus steht sowohl in Matlab, als auch in Simulink zur Verfügung. Weiterhin wurde zum Test der Regelung ein Modell in Simulink implementiert, welches die Vorgabe einer Kreistrajektorie ermöglicht. Auch ein Modell zur Aufnahme und Vorgabe beliebiger Trajektorien wurde implementiert. Zudem wurde das bestehende System optimiert, wie in Kapitel 2 beschrieben. Da die Echtzeitimplementation des Online-Optimierungsverfahrens enorm rechenintensiv ist, konnte der Algorithmus jedoch nicht zufriedenstellend auf die Hardware portiert werden. Gescheiterte Lösungswege und vermutete Ursachen sind jedoch in dieser Arbeit dokumentiert. Als Ausblick gilt daher den für dieses System entwickelte Regelalgorithmus ins Modell zu integrieren und dieses dann zufriedenstellend in Betrieb zu nehmen. Auch die Höhenregelung kann noch weiterhin optimiert werden, durch die Entwicklung eines Kompensationsreglers.

Christian Wirth

Titel der Arbeit:
B/H-Materialmessplatz zur Messung der spezifischen Hystereseverluste in magnetischen Kernen

Shuda Shen

Titel der Arbeit:
Modeling and Analysis of different Motion Observers in Dual Solenoid Electromagnetic Valves

Zusammenfassung:
In this Bachelor thesis, a mathematical model of a dual solenoid valve system is introduced. Two observers, „flux linkage observer“ and „sliding mode observer“ are simulated and discussed for the estimation of valve trajectory, respectively. It has been found, that none of the methods proposed in the literature perform sufficiently accurate, fast and robust. This thesis reveals, that robustly estimating spool trajectories in solenoid valves by means of real-time capable algorithms remains an open research problem.

Haydar Yassine

Titel der Arbeit:
Modellierung von Leistungsschaltern

Thomas Mattes

Titel der Arbeit:
Entwurf und Aufbau einer automatisierten Ruderanlage

Zusammenfassung:
Diese Arbeit erfolgte im Rahmen des BMBF-Projektes "Neue Verfahren zur Vermeidung von Schiffskollisionen auf Binnenseen". Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines elektromechanischen Systems als Verbindung zwischen den Autopilot-Algorithmen und der Ruder- bzw. Antriebsanlage. Die einzelnen Teilaufgaben waren:

• Analyse des aktuellen Stands der KORONA
• Konzept für das elektrische und mechanische System:
  Definieren von Anforderungen und Einschränkungen für das gesamte System, Antriebssystem (Dynamik & Energieverbrauch), Sensorik, Steuerung, Sicherheitskonzept
• Anfrage und Bestellung der benötigten Komponenten
• Modellbildung & Reglerentwurf für die Ruderanlage

Nach Abschluss der Arbeit kann die Korona nun durch Tastatur oder Maus gesteuert werden. Somit steht ein funktionsfähiges Interface für die HighLevel-Algorithmen zur Verfügung.