Projektierungspraktikum

Beschreibung

Baumaschinen sind komplexe Systeme die einer stetigen Entwicklung unterworfen sind. Um die Leistungsfähigkeit dieser Maschinen zu steigern, werden zunehmend Fahrerassistenzsysteme entwickelt. Sie unterstützen die Fahrerin oder den Fahrer bei schwierigen Manövern, steigern die Wirtschaftlichkeit und vermeiden Unfälle. Eine Tool-Center-Point Steuerung ermöglicht die intuitive Bedienung der Arbeitsmaschine, um die an den Baggerfahrer gestellte Aufgabe schnell und präzise umzusetzen.

Aufgaben

• Herleitung der kinematischen Zusammenhänge des Auslegers
• Einarbeitung und Implementierung eines TCP-Steuerungsalgorithmus
• Regelungsentwurf an einer hydraulisch angetriebenen Achse
• Praktische Erprobung am Versuchsträger

Gruppengröße: 2-4 Personen

Ansprechpartner: Sören Hain

Beschreibung

Der Schwebender Ball Versuchsaufbau besteht aus einer vertikalen Röhre, welche sich aus drei Segmenten gleicher Höhe zusammensetzt. Der Durchmesser des ersten Segments weitet sich nach oben hin, im mittleren Segment ist der Durchmesser konstant, während er sich im oberen Segment wieder nach oben hin verringert. In der Röhre befindet sich ein Tischtennisball. Am Boden der Röhre ist ein Lüfter angebracht mit welchem sich ein Luftstrom nach oben erzeugen lässt. Am oberen Ende der Röhre ist eine Blende angebracht. Diese lässt sich zwischen 0° (geschlossen) und 90° (offen) stellen, womit sich also die durchströmte Fläche einstellen lässt.

Aufgaben

• Erstellen einer Software zum Ansteuern des Versuchsaufbaus
• Entwurf und Implementierung eines Regelungskonzepts
• Praktische Erprobung am Versuchsaufbau

Gruppengröße: 2-3 Personen

Ansprechpartner: Charlotte Stein, Alice Hierholz

Beschreibung

Das Inverse Pendel stellt ein klassisches Beispiel der Regelungstechnik dar. Eine nichtlineare Dynamik mit instabiler Ruhelage und ein relativ einfachen Versuchsaufbau machen es zum idealen Projekt für die Überprüfung und die Demonstration von Regelungsstrukturen. Die Dynamik findet Parallelen in balancierenden Systemen, wie zum Beispiel dem Segway, einer Rakete oder einem stehenden Menschen.

Aufgaben

• Herleitung eines dynamischen Modells der Regelstrecke
• Analyse und Anpassung des Modells an das reale System
• Entwurf und Implementierung eines Regelungskonzepts
• Praktische Erprobung am Versuchsaufbau

Gruppengröße: 2-4 Personen

Ansprechpartner: Josias Rühle, Philipp Wasserloos

Beschreibung

Das inverse Pendel ist ein weithin bekannter Versuchsaufbau im Bereich der Regelungstechnik. Im Praktikumsversuch „elastischer Balken“ wird das Pendel durch ein am unteren Ende fest eingespanntes, dünnes Blech ersetzt. Das Ziel ist es nun, den elastischen Balken zu verfahren, ohne seine Eigenschwingungen anzuregen. Dazu werden die Spannungen im Balken mittels DMS gemessen und über einen Randeingriff Steuer- und Regelungsstrategien umgesetzt.

Aufgaben

• Verteiltparametrische Modellierung des Balkens
• Regler- und Vorsteuerungsentwurf
• Praktische Umsetzung mit Matlab/dSpace

Gruppengröße: 2-3 Personen

Ansprechpartner: Daniel Briem, Frank Wolff

Der C-Kurs wird im Wintersemester 2024/25 nicht angeboten. 

Weitergehende Informationen finden Sie auf der Seite zum C-Kurs.

Beschreibung

In vielen technischen Anwendungen ist es wichtig, die genaue Position und Lage eines im Raum beweglichen Körpers zu bestimmen. Beispiele hierfür sind Navigationslösungen in Luftfahrt und Automobilindustrie. Durch die Fusion der Sensoren für GPS, Erdmagnetfeld, Beschleunigung und Drehraten (Gyroskope) können die Genauigkeit verbessert und der Einfluss von Messfehlern verringert werden.

In diesem Versuch werden die Grundlagen der Navigation mittels GPS und Inertialmesseinheit (IMU) sowie die Funktionsweise von Kalman-Filtern erlernt. Die implementierten Fusions-Algorithmen werden simulativ getestet und dann mit realen Messdaten validiert. Zur Aufzeichnung der Messdaten kommt eine hochgenaue IMU zum Einsatz. Bei Interesse können auch Messdaten der eigenen Smartphones zur Fusion verwendet werden, die in der Regel alle erforderlichen Sensoren bereitstellen.

Aufgaben

• Implementierung von Fusions-Algorithmen (z.B. Kalman-Filter)
• Praktische Validierung mit realen Messdaten

Gruppengröße: 2-4 Personen

Ansprechpartner: Melanie Gschweng, Noëlle Houriez