OpenAdaptronik, Bachelor-/Masterarbeit

Entwicklung einer digitalen Regelungsplattform auf Basis eines Einplatinencomputers und offenen modellbasierten Softwaretools

Fraunhofer LBF / 30.8.2017

Bachelor-/Masterarbeit Entwicklung einer digitalen Regelungsplattform auf Basis eines Einplatinencomputers und offenen modellbasierten Softwaretools

Störende Schwingungen verringern die Präzision optischer Geräte, z. B. Kameras, Mikroskope, LIDAR-Sensoren, Teleskope oder Projektoren. Adaptronische Systeme ermöglichen hier hochwirksa-me Lösungen zur Schwingungsminderung durch Integration von Aktoren, Sensoren und Regelungs-technik. Im Projekt OpenAdaptronik werden von Fraunhofer LBF und TU Darmstadt Systeme und Methoden zur Schwingungsreduktion an optischen und photonischen Systemen für ein breites Spektrum ambitionierter Anwender entwickelt. Die eingesetzten Entwicklungswerkzeuge und Hard-warekomponenten sollen für die Anwender kostengünstig, anpassbar und erweiterbar sein. Daher wird die Verwendung freier und quelloffener Software, zugänglicher 3D-Drucker und günstiger Elektronikkomponenten angestrebt.
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein bereits bestehendes Konzept für eine Hardwareplattform zur expe-rimentellen Analyse von Strukturschwingungen um die Funktionalität erweitert werden die Plattform für einfache aktive strukturdynamische Regelungen einzusetzen. Die Entwicklung des Regelsystems und dessen Algorithmen soll auf Basis quelloffener modellbasierter Softwaretools erfolgen.


Teilaufgaben:

  • Erweiterung eines bestehenden Datenerfassungs- und Analysesystems auf Basis einer Mikrocon-trollerentwicklungsplattform zu einem Regelsystem und dessen praktische Umsetzung.
  • Entwicklung und Implementierung von Regelalgorithmen für das Regelsystem auf Basis offener Softwaretools.
  • Inbetriebnahme und Funktionsnachweis des Systems an einem einfachen Laboraufbau.
  • Iterative Optimierung und Erweiterung des Regelsystems und dessen Soft- und Hardwarekom-ponenten zur Optimierung der Regelgüte und zur Erweiterung der Funktionalität.


Die erarbeiteten Teillösungen werden durch Zwischenvorträge und Berichte auf http://blog.fraunhofer.de/Openadaptronik/ dokumentiert und sind in einem Kolloquium und einer Master-Thesis zusammenzufassen.


Voraussetzungen:
Dieses Thema ist für Studierende der Studienrichtungen Maschinenbau, Computational Enginee-ring, Mechatronik, Elektrotechnik und fachverwandte Studiengänge mit grundlegenden Kennt-nissen in der Simulation und Programmierung und einem ausgeprägten mathematisch-analytischem Verständnis geeignet. Vom Studierenden werden Engagement und Lernbereit-schaft erwartet.