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Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen von Wafer-Sägeprozessen. In der Aufbau- und Verbindungstechnik gehört dieses mechanische Separierungsverfahren zu den elementar wichtigen Produktionsschritten für die Chipherstellung. Aufgrund der stetigen Miniaturisierung der Bauelemente in der Mikrosystemtechnik wachsen die Anforderungen für den gesamten Prozessablauf. Das mechanische Vereinzeln der Chips mittels Wafer-Sägen ist ein sensibler Vorgang, bei dem die Prozessparameter für optimale Ergebnisse ausschlaggebend sind. Durch die mechanische Beanspruchung können die Strukturen zerstört sowie verunreinigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, Front- und Rückkantenausbrüche zu verringern, indem die signifikanten Kenngrößen des Wafer-Sägens optimiert werden, damit die zu großen Kantenausbrüche reduziert werden. Um Optimierungen zu ermöglichen, dient als Voraussetzung eine Analyse der Ausgangssituation, damit anfänglich eine Bewertung und theoretische Problemlösungen gefunden werden können. Anschließend werden Prozessparameter verändert und die jeweiligen Einflüsse auf die Schnittqualität analysiert. Letztendlich werden Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt, die den gegeben Anforderungen an die maximal zulässigen Ausbruchtiefen gerecht werden.
Mit dieser Diplomarbeit wird ein HiL-System zur Simulation des Antriebsstrangs in Betrieb genommen. Dazu ist das Simulationsmodell so zu editieren, dass die eingespritzte Kraftstoffmenge ohne das Ansteuersignal der Injektoren berechnet werden kann. Weiterhin sind vom Steuergerät erkannte Fehler des Systems zu beheben. Letztlich ist eine Bedienoberfläche zu programmieren, die eine Steuerung des Simulators ermöglicht, sowie wichtige Parameter der Motorsteuerung bereitstellt, welche den Motorlauf kontrolliert beeinflussen.
Entwicklung einer universellen Bedieneinheit mit CAN-Bus-Schnittstelle für ein Host-Terminal-System
(2011)
Entwicklung einer Bedieneinheit für ein Host-Terminal-System. Die zentrale Verarbeitungseinheit der Bedieneinheit ist ein Mikrocontroller, der alle geforderten Aufgaben schnellstmöglich bearbeitet. Zur Eingabe von Befehlen werden sechs Tasten integriert. Die Ausgabe von Informationen erfolgt über ein Display. Eine Kommunikation zwischen der Bedieneinheit und dem Host-Terminal-System wird mit einer CAN-Bus-Schnittstelle realisiert. Alle elektrischen Bauelemente werden auf einer Leiterplatte platziert und elektrisch verbunden. Anschließend wird die fertige Leiterplatte als Funktionsprototyp der Bedieeinheit in Betrieb genommen.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines CFD-Modells zur thermischen Simulation an einem flüssigkeitsgefüllten Transformator. Zudem sollen damit die Realisierbarkeit und Anwendbarkeit der CFD-Simulation untersucht werden. Dazu werden die Simulationsergebnisse anhand von Messwerten überprüft. Danach wird die Anwendbarkeit des Modells an einem praxisbezogenen Beispiel aufgezeigt.
Der internationale Wettbewerb in der Automobilindustrie wird immer härter. Die Volks-wagen Sachsen GmbH ist in diesen Wettbewerb integriert. Durch Produktionsrekorde, Neueinstellungen und neuen Volkswagen Modellen in der Zukunft will Volkswagen Sachsen seine Standorte sichern und die Attraktivität langfristig erhöhen. Mit Hilfe von Automatisierungen soll die Produktivität erhöht, gesichert und die steigenden Anforde-rungen an die Qualität gewährleistet werden. Zudem können somit die ergonomisch ungünstigen Arbeitsplätze der Mitarbeiter wegrationalisiert werden. Trotz der vielseiti-gen Einsatzmöglichkeiten müssen die Roboter auf den speziellen Fall der Automatisie-rung von Verschlussdeckeln angepasst sein. Zu Beginn wird in der Arbeit der Ist-Stand der manuellen Montage der Verschlussdeckel beschrieben. Schwerpunkt dieser Arbeit bilden die Ansätze zur Produkt- und Prozessverbesserung. In diesen beiden Abschnit-ten wird auf die Punkte Verschlussdeckel vereinheitlichen und setzen, Klebever-schlussdeckel, Materialzuführung, Applikationstechnik und Prozessreihenfolge einge-gangen. Durch das Zusammenfassen dieser Punkte wurden verschiedene Varianten für eine Automatisierung des Prozesses
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Netzwerklösung, die in bestehende Digitalendstufen integriert werden kann und zum Steuern und Überwachen der Endstufen eingesetzt werden kann. Dabei wird auf Basis von Internettechnologien eine Lösung erarbeitet, die leistungsfähig und günstig zu produzieren ist.
Entwicklung einer SPS basierten Automatisierungslösung für Parallelreaktoranlagen im Labormaßstab
(2011)
Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden verschiedene Steuerungskonzepte für Parallelreaktoren untersucht und verglichen. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Komplettautomatisierung sowie auf dem Sicherheitskonzept. Für ein neu zu entwickelndes Parallelreaktorsystem werden anhand des technischen und kostenmäßigen Vergleichs der Steuerungs- und Feldbussysteme optimale Lösungen ausgearbeitet. Auf basis der Untersuchung wird ein Stromlaufplan und eine Sicherheitsschaltung generiert.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeiten der Realisierung eines Messsystems zur Detektion von Schüttgutprozessen mit einem Programmable-System-on-Chip (PSoC) von Cypress. Ausgehend von den einzelnen Komponenten einer vollständig analogen Lösung wurde ein Konzept erarbeitet, welche der Komponenten in den Chip integriert und wie sie umgesetzt werden können. Aufbauend auf diesem Konzept wurde eine Schaltung und eine Software entwickelt, die Schaltung auf einer Platine aufgebaut und das komplette Messsystem getestet.
- Kurze theoretische Behandlung der notwendigen Grundlagen und Recherche zum Stand der Technik in Bezug auf Energieeffizienz bei der Fahrzeugproduktion - Bestandsaufnahme des vorhandenen Mittelspannungsnetzes - Erörterung von Möglichkeiten zur Verbesserung des Netzes hinsichtlich möglicher Energieeinsparungspotentiale unter Beachtung der Anlagensicherheit und -verfügbarkeit - Ableiten sinnvoller Szenarien und die simulative Überprüfung auf deren technische Umsetzbarkeit (z.B. Kurzschlussleistung, Lastfluss, Auslastung etc.) - Wirtschaftliche Bewertung der Investition im Vergleich zu möglichen Einsparungen im laufenden Netzbetrieb
ENTWICKLUNG EINER MSP430
(2011)
Die Entwicklung im Rahmen der Diplomarbeit umfasste die Programmierung einer Graphischen Benutzeroberfläche (mit der graphischen Bibliothek Qt inkl. Qwt), die Programmierung der Schnittstelle über USB (Miniporttreiber), die Programmierung der Software des Mikrocontrollers und weiterhin die Entwicklung einer für die Applikation angepassten Hardware. Neben der Demonstration des MSP430F6638 - Mikrocontrollers wurde eine einfache Testumgebung geschaffen, welche für allgemeine MCU basierende Entwicklungen eingesetzt werden kann oder als Framework für Graphische Benutzeroberflächen im Zusammenhang mit einem MSP430 einsetzbar ist. Die Testumgebung besitzt Möglichkeiten für die Signalaufnahme und Signalausgabe digital als auch analog und die Möglichkeit zum Messen digitaler Frequenzen.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung eines bestehenden Prüf-standes, um die Leistungsfähigkeit präventiver Schutzsysteme für Fußgänger unter dessen Anwendung ermitteln zu können. Eine grundsätzliche Betrachtung des Aufgabengebietes der Fahrzeugsicherheit soll der Heranführung an das Thema dienen. Darunter zählen die passive sowie aktive Sicherheit, unter deren Vernetzung Systeme der integralen Sicherheit entstehen. In einem zweiten Schritt folgen Informationen zur aktuellen Unfallanalyse. Hieraus wird ersichtlich, dass die Gruppe der Fußgänger mit 14,2 % den drittgrößten Anteil aus der Gesamtheit aller getöteten Verkehrsteilnehmer bildet und somit die Notwendigkeit einer Handlung sichtbar macht. Aus der Ermittlung der Unfalltypen werden darstellbare Referenzszenarien entwickelt und die Vorgänge eines Fußgängerunfalls geschildert. Nachfolgend wird ein Einblick in Gesetzgebung und zum Verbraucherschutz gegeben. Die für die darzustellenden Lastfälle verbundenen Anforderungen der vFFS-Group schließen den Abschnitt der Grundlagen ab.
Es wurden drei Wandlertopologien hinsichtlich Ihres Oberschwingungsgehaltes (THD) untersucht. Der THD wurde für den Arbeitsfrequenzbereich und den Netzfrequenzbereich bestimmt. Des Weiteren erfolgte eine Bauteilrecherche zu den untersuchten Schaltungstopologien für eine Aussage über die Kosten und die Gewichtsbelastung. Abschließend wurde mit Hilfe Kenndaten der recherchierten Bauteile eine Kühlkörperdimensionierung durchgeführt.
Die Arbeit befasst sich mit grundlegenden Vor- und Nachteilen von Kupfer und Aluminium bei der Verwendung im Verteiltransformatorenbau. Weiterhin wird die Unterspannungsseite von drei realen Transformatoren verschiedener Leistungsklassen (400, 1000 und 2500 kVA) untersucht. Dabei werden die Verluste den einzelnen Komponenten zugeordnet und die Messwerte den vorausberechneten Werten gegenübergestellt. Weiterer Schwerpunkt ist die Betrachtung verschiedener Kontaktierungsvarianten (Schrauben, Löten,...) in Hinblick auf den damit einhergehenden Kontaktwiderstand von Stromschienen.
Die Diplomarbeit beinhaltet folgende Punkte: -Auswahl eines Led-Treibers und der entsprechenden Beschaltung -Schaltungsentwurf und Berechnung aller Bauteile -Leiterplattenentwurf und -Fertigung -Softwareentwicklung und Microcontrollerprogrammierung in C -Testaufbau einer Straßenbeleuchtung -Lichttechnische Messungen
Inhalt dieser Arbeit ist die Klärung der Frage, ob die Randelementemethode für die Simulation von EMV relevanten Fragestellungen bei komplexen Systemen geeignet ist. Zu diesem Zweck wurde ein Modell eines komplexen Experimentalsystems mit FEKO-Suite 6.0 entworfen und simuliert, mit vorhandenen Referenzwerten des realen Systems verglichen und Folgerungen für die Anwendung der Randelementemethode daraus abgeleitet.
Die Aufgabe der Verlängerung und Verkürzung der Einspritzzeit zur Leistungssteigerung außerhalb des im Motorsteuergerät abgespeicherten Kennfelds wurde, beruhend auf den theoretischen Ausarbeitungen, anhand von Erprobungen an einem Audi A1 mit Benzin-Direkteinspritzung umgesetzt. Es wurden die Einflussfaktoren der Gemischregelung untersucht und die Möglickeiten, die zur Manipulation der Einspritzmenge führen können, geprüft. Die Auswahl der Signalanpassung an der Breitbandlambdasonde erfolgte anhand einer Schaltungsanalyse und Berechnungen zur Änderung des Pumpstroms, der ein Maß für den Restsauerstoffgehalt im Abgas darstellt. Um die Signalmanipulation an den Leitungen sowie die Messungen durchführen zu können, wurde der Audi A1 mit einem Adapterkabelstrang ausgestattet. Weiterhin wurde ein Lambda-Messmodul sowie ein Thermometer für die Überwachung der Abgastemperatur ins Fahrzeug eingebaut. Die Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge konnte anhand einer Parallelschaltung eines variablen Widerstands erreicht werden. Für die spätere Anwendung in einem Modul zur Leistungssteigerung wurde ein Widerstandskennfeld erstellt. Eine Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemischs wurde mit einem variablen Widerstand in Reihe zum Kalibrierwiderstand der Breitbandlambdasonde erzielt. Aufgrund der Abhängigkeit der Signalmanipulation zum Kalibrierwiderstand der Lambdasonde wurde in einer Häufigkeitsuntersuchung dessen Widerstandsverteilung geprüft. Die Kalibrierwiderstände wurden in Gruppen eingeteilt und seperate Widerstandskennfelder für eine prozentuale Pumpstromänderung bei der Kennfeldabstimmung erstellt. Für ein automatisches Erfassen des Kalibrierwiderstands durch das Zusatzsteuergerät wurde eine Messschaltung entwickelt und deren Funktion geprüft. Die Auswirkugen der Veränderung der Einspritzmenge auf die Katalysatorüberwachung wurden überpüft. Abschließend wurde die Veränderung der Einspritzzeit durch die Signalmanipulation in einer Messung bestätigt.
Entwurf und Implementierung eines digitalen Signalgenerators für Satellitennavigationssysteme
(2011)
Das Ziel dieser Arbeit ist der Entwurf und die Implementierung eines vollständig digitalen GPS-Signalgenerators in einem Virtex-6 FPGA. Zusätzlich zum eigentlichen Satellitennavigationssignal wird ein Rauschgenerator implementiert, welcher den niedrigen Signal-Rausch-Abstand der Satellitensignale nachbilden kann. Das eigentlich notwendige analoge Frontend wird durch die Implementierung eines digitalen FIR-Filters, einer konfigurierbaren Verstärkung und einer konfigurierbaren Quantisierung nachgebildet. Die Arbeit beginnt mit einer kurzen Einführung zu GPS und wird mit der Auswertung des generierten Signals abgeschlossen.
Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Konzept zur automatisierten Erstellung von Testvektoren entwickelt werden, um dynamische Komponententests für Software von eingebetteten Systemen durchzuführen. Es stellt sich die Frage, ob effektive Testfälle automatisiert erstellbar sind und wenn ja, wie effektiv sie wirklich sind. Dazu werden mehrere Komponenten mit einer erstellten Teststrategie getestet, aus den Ergebnissen Regeln und Parameter zur Testfallerstellung abgeleitet und diese sowie weitere Informationen für die Automatisierung aufbereitet. Es wird ein Ausblick gegeben, wie ein Generator aussehen könnte. Die Generierung der Testfälle basiert nicht auf dem C-Code, sondern auf den Anforderungen der Komponente und der Vorarbeit des Entwicklers. Er muss dem Generator alle benötigten Informationen in geeigneter Form zur Verfügung stellen. Es wird kein Parser genutzt, um den C-Code zu verarbeiten und daraus Testfälle zu erstellen. Auf solche Weise erstellte Testfälle sind obsolet, da sie nicht umgesetze Anforderungen nicht erkennen können und auf dem zu testenden Objekt selbst basieren.
In dieser Diplomarbeit wird anhand diverser Akkumulatorparameter, welche über mehrere Batteriemanagementsysteme via CAN angefordert werden, eine Monitoring- und Steuersoftware mittels LabVIEW für einen stationären Energiespeicher entwickelt. Nach einem Überblick der Grundlagen hinsichtlich des Energiespeichers und des CAN-Protokolls folgt die Betrachtung der vorzubereitenden Maßnahmen und im Anschluss die Umsetzung.
Der zunehmende Verbrauch an Rohöl und die immer sichtbareren Auswirkungen der globalen Erwärmung haben Regierungen und Automobilhersteller in der letzten Zeit zum Umdenken bewegt. Einer der Hauptverbraucher von Öl bzw. Treibstoff und einer der größten Produzenten von CO2 ist der Verbrennungsmotor. Ein weiterer Grund für den rasanten Anstieg des Ölverbrauches und der Emissionen ist die zunehmende Anzahl an Automobilen in den Schwellenländern, in denen es zu einem gestiegenen Mobilitätswunsch gekommen ist. Der einzige Ausweg dafür ist aus momentaner Sicht, für die Hersteller die Entwicklung eines alternativen Antriebskonzeptes mit hoher Effizienz, geringem Lärm und geringen Emissionen. Eine der am meisten favorisierten Lösungen ist das Elektroauto (pure electric vehicle [PEV]), welches in letzter Zeit immer mehr Aufmerksamkeit erhält. Der Flaschenhals der PEV ist dabei immer noch der klassische Energiespeicher, die Batterie. Die Hauptprobleme sind dabei: die geringe Leistungsdichte (damit geringe Beschleunigungsfähigkeit), kurze Lebensdauer (Zyklenanzahl) und die damit verbundene geringe Reichweite. Diese Probleme verhindern derzeit den kommerziellen Einsatz solcher Systeme. Aus diesem Grund wird ein neues Energiespeichersystem benötigt, um die Leistungsfähigkeit solcher Systeme zu verbessern. In letzter Zeit haben Forscher an verschiedenen alternativen Speichersystemen, wie dem Flywheel etc. gearbeitet. Als besonders vielversprechend, erwies sich dabei der Doppelschichtkondensator (Ultracap, Supercap). Dieser besitzt aber nur eine geringe Energiedichte, sodass er nicht für eine genügende
Deutschland gehört zu den führenden Nationen im Automobil- Sektor. Seit einiger Zeit befindet sich dieser Markt in einem starken Wandel. Die Forderung von Nachhaltigkeit erfordert ein Umdenken und neue Antriebskonzepte im Automotive- Bereich, so dass der Einsatz von Hybrid- und Elektrofahrzeugen unumgänglich ist. Es ist eine ausführliche Betrachtung der Wechselrichtertopologien in Verbindung mit dem Gesamtkonstrukt Hybridfahrzeug beziehungsweise Elektrofahrzeug.. Besonderes Augenmerk wird auf das Zusammenspiel des Wechselrichters in Verbindung mit Maschinentypen, Batteriesystemen und den einzelnen antriebstechnischen Komponenten gelegt. Dabei werden unter Beachtung aktueller Tendenzen in der Industrie und Forschung, verschiedene Simulationsmodelle erstellt, welche in Kombination zu einem Gesamtmodell vereinheitlicht wurden.
Die Anforderungen an elektronische Systeme steigen stetig an. Sie müssen trotz harter Umgebungsbedingungen wie Hitze, elektromagnetischer Strahlung und evtl. mechanischer Einwirkung, wie z.B. Vibrationen einwandfrei funktionieren und dabei immer größere Leistungen bei steigendem Wirkungsgrad umsetzen. Herkömmliche Bauelemente in der Elektronik stießen dabei oft an ihre Grenzen. Die Zukunft hierbei sind Bauelemente basierend auf dem Halbleitermaterial SiC und Bauelemente, welche bzgl. ihres strukturellen Aufbaus optimiert wurden. Die Reduzierung von Durchlass- und Schaltverlusten ist dabei vorrangiges Ziel. Der Anteil an Elektronik nimmt gerade im Kfz-Bereich immens zu, da Anforderungen an Komfort und Sicherheit immer größer werden. Die Bauelemente müssen also kleiner werden, um im Kraftfahrzeug an den entsprechenden vorgesehenen Stellen ohne Probleme untergebracht werden zu können, höheren Anforderungen an Funktionalität und Robustheit genügen und mit besseren Wirkungsgrad arbeiten. Dabei sollte auch stets der Kostenfaktor im Auge behalten werden, da wirtschaftliche Aspekte heutzutage aufgrund großer Stückzahlen niemals vernachlässigt werden dürfen. Bauelementlösungen basierend auf dem Material SiC sind dabei der viel versprechenste Ansatz. Können hierbei zusätzliche strukturelle Verbesserungen getroffen werden, sind in Zukunft vor allem bei den Leistungsschaltern sehr viel höhere Sperrspannungen, kürzere Schaltzeiten, deutlich niedrigere Durchlasswiderstände und somit eine allgemein höhere Effizienz zu erwarten.
Das Thema der vorliegenden Arbeit ist die automatische Codegenerierung aus Modellen mit target-spezifischen Blöcken in Matlab/Simulink und dessen Adaption an ein Universalsteuergerät.Dazu wird der Target Language Compiler (TLC) des Real-Time Workshops von Matlab/Simulink verwendet. Mit den Matlab/Simulink Blöcken kann das Betriebssystem konfiguriert werden, eine Applikationsschicht des bereits vorhandenen Basisframes genutzt werden und es steht eine CAN-Bus Schnittstelle zur Verfügung.
Im Rahmen einer Diplomarbeit soll ein Zwischenkreisumrichtersystem zur Energierückspeisung in das Versorgungsnetz dimensioniert und simuliert werden. Dabei soll die Steuerung und Regelung der netz- und der antriebsseitigen IGBT-Brücke jeweils mit einem Mikrocontroller erfolgen. Folgende Schwerpunkte sind zu Berücksichtigen: - Theoretische Betrachtungen - Literaturrecherche - Entwurf und Auslegung der Hardwarekomponenten - Entwurf der Regelung - Simulation des rückspeisefähigen Umrichtersystems
Inhalt dieser Arbeit ist die Implementierung eines generatorischen Steueralgorithmus für eine Transversalfluss Reluktanzmaschine. Dabei werden verschiedene Ansteuerstrategien betrachtet und eine geeignete Startegie ausgewählt. Die ausgewählte Strategie wird anschließend durch Simulation und Messung evaluiert.
Bei Wirkungsgradmessungen in den Laboren von NICOTRA Gebhardt ergaben sich an zweiseitig saugenden Lüftermotoren nicht zu erklärende Wirkungsgraddifferenzen zwischen Links- und Rechtslauf der Motoren. Nähere Untersuchungen zeigten, dass trotz eines symmetrischen Motordesigns bei Links- bzw. Rechtslauf unterschiedliche Feldwinkel nötig waren, um den erwarteten Wirkungsgrad zu erreichen. Auswahl eines geeigneten Simulationswerkzeugs, Erarbeitung der Optimierungsmöglichkeiten im Magnetkreis durch Gegenüberstellung der unterschiedlichen Magnetmaterialien, Untersuchung der Magnetisierung der Rotorglocken verschiedener Lüftermotoren unterschiedlicher Leistungsklassen, Modellerstellung/ Dokumentation FEM - Modell; Maschinenparameter
Entwicklung einer Software zur Ansteuerung eines DC-Elektromotors über CAN bei vorgegebener Hardware
(2011)
Für die Lebensdauerprüfungen von Fahrzeugkomponenten werden diese durch Elektromotoren mit einer angepassten Mechanik betätigt. Die bestehenden Systeme sind einfach aufgebaut und bietet keine Möglichkeit einer Regelung. Aus diesem Grund sollen bestehende, sowie zukünftige Prüfstandsmotoren, mit einer Controllereinheit ausgerüstet werden. Bestandteil der Diplomarbeit ist, neben einer kurzen Betrachtung der Ist-Situation, die Auswahl eines Controllers und einer Sensoreinheit zur Erfassung der Drehbewegung, welche aus vorgegebenen Bauteilen zu wählen sind. Hauptaufgabe ist die Programmierung dieser Ansteuereinheit, welche folgende Kriterien erfüllen muss: - Regelung der Geschwindigkeit in Rechts- und Linkslauf - Verfahren mit Positionsregelung - Kommunikation über CAN mit selbstdefiniertem Protokoll, das die Kommunikation und die Bedeutung der übermittelten Daten definiert - Die Software sollte sinnvoll parametrierbar sein, ohne dass ein Eingriff in den Quellcode erforderlich ist Die Anforderungen beinhalten keine Regleroptimierung. Das Zielsystem wird in Temperaturbereichen betrieben welche typisch für den automobilen Bereich sind.
Die vorliegende Diplomarbeit basiert auf einem derzeit verwendeten Thermodruckwerk der Mühlbauer AG, welches zur Ansteuerung der Sensoren und Aktoren insbesondere des Thermodruckkopfes einen FPGA verwendet. Zur Steigerung der Druckqualität sowie des Kartendurchsatzes wird das Ansteuerverfahren ständig weiterentwickelt. Um derartige Änderungen umzusetzen, ist eine Anpassung des FPGA-Designs erforderlich. Besonders durch die sehr eingeschränkten Debug-Möglichkeiten sowie die Komplexität des Designs erwiesen sich diese Anpassungen des FPGA-Designs als sehr zeitaufwendig. Um zukünftige Änderungen z.B. des Ansteuerverfahrens schneller realisieren zu können und somit Kosten einzusparen, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit untersucht, ob der derzeit verwendete FPGA durch einen Digitalen Signalprozessor (DSP) ersetzt werden kann. Die Untersuchung wurde in folgende Schritte gegliedert: - Einarbeitung in die technischen Prinzipien des Druckverfahrens - Ermittlung der Anforderungen an die zu wählende Hardware - Auswahl eines geeigneten Prozessors - Entwicklung von Softwarekomponenten zur Durchführung eines Funktionsnachweises - Nachweis der Einhaltung der ermittelten Anforderungen Im Rahmen der Untersuchung wurden mehrere Lösungsvarianten zur Steuerung der Druckwerksplatine ermittelt und miteinander verglichen. Die Verwendung eines heterogenen Dual-Core Prozessors mit ARM- und DSP-Kern erwies sich als günstigste Variante, da sowohl die Prozessorkosten als auch der Hardwareaufwand insgesamt am geringsten ausfallen. Somit kann zusätzlich zum FPGA auch der derzeit verwendete ARM-Prozessor ersetzt werden. Der DSP-Kern übernimmt die Ansteuerung der Sensoren und Aktoren, wobei der ARM-Kern die Kommunikation mit dem Host-PC sowie die Daten-bereitstellung für den DSP realisiert. Die Untersuchung ergab, dass der OMAP-L137 des Herstellers Texas Instruments den ermittelten Anforderungen entspricht. Die Eignung des DSP-Kerns zur Steuerung des Druckablaufes unter Einhaltung der ermittelten Anforderungen wurde nachgewiesen. Dafür wurde unter Verwendung eines Testaufbaus aus Entwicklungsboard und modifizierter Druckwerksplatine ein Funktionsnachweis erbracht, wobei Testdrucke sowohl mit 300dpi als auch mit 600dpi realisiert wurden. Bei der vorliegenden Untersuchung wurden nicht nur die Aufgaben des FPGAs, sondern teilweise auch Aufgaben des bisherigen ARM-Prozessors (z.B. die Realisierung der Schrittmotor-Rampen) durch den DSP übernommen. Aufgrund der gemessenen Auslastung sowie der vorhandenen Optimierungsreserven erscheint es sinnvoll weitere Aufgaben der Druckvorverarbeitung auf den DSP zu verlagern. Dazu zählen die Berechnung der History-Informationen, das Schärfen der Bilder, eine Kompensation des Spannungsabfalls bei Ansteuerung unterschiedlich vieler Heizelemente sowie die Skalierung des Bildes. Im Anschluss an diese Diplomarbeit ist die Eignung des ARM9-Kerns zur Kommunikation mit dem Host-PC sowie zur Datenbereitstellung für den DSP zu untersuchen und ein entsprechender Funktionsnachweis zu erbringen.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Konzept zur Schlupfbegrenzung für E-Antriebe in Matlab/Simulink entwickelt. Es besteht bereits ein Bremsschlupfregelkonzept für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Dieses wird in ein Konzept, welches sowohl die Brems- als auch die Antriebsschlupfregelung für Elektrofahrzeuge realisiert, weiterentwickelt. Die Validierung des Konzepts wird als erste Stufe in einem Matlab/Simulink - Fahrzeugmodell durchgeführt. Für dieses Regelsystem werden Anforderungen und Testszenarien erarbeitet. Die erlangten Messergebnisse werden unter Berücksichtigung der Anforderungen ausgewertet. Als zweiter Schritt wird das Konzept auf einem Fahrsimulator implementiert und getestet.
Innerhalb der Master Thesis werden verschiedene elektrische Energiespeichertopologien hinsichtlich relevanter Eigenschaften untersucht. Die Untersuchung erfolgt sowohl simulativ als auch unter Anwendung analytischer Berechnungen und bezieht sich auf den elektrischen Antriebsstrang als Ganzes. Als Ergebnis wird eine Bewertungsmethodik beschrieben, mit Hilfe derer eine Rangfolge verschiedene Energiespeicherkonzepte unter Berücksichtigung verschiedener Einsatzszenarien erstellt wird.
Beschrieben wird ein Batteriemanagementsystem (BMS), welches bis zu 18 Zellen auf Litihum-Basis überwachen kann. Die Überwachung dient dem Schutz der Zellen vor Über- bzw. Unterladung und kann externe Geräte wie Lader und Last steuern. Das BMS kann auf bis zu 252 Zellen erweitert werden, wenn entsprechende Hardware angeschlossen wird. die Kommunikation erfolgt über CAN. Das BMS lässt sich über den PC parametrieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Arbeit bestand darin, den Prototypen eines mehrachsigen Positioniersystems zu entwickeln, welcher zur Platzierung für Messtechnik, zur Erfassung von Rauheiten, eingesetzt werden soll. Er bildet die Basiskomponente für den Messkopf eines autark arbeitenden Messroboters, der den Oberflächenzustand von Rohrinnenwandungen untersucht. Der Messmolch kommt im Produktionsprozess zur Qualitätskontrolle zum Einsatz und soll in liegenden Rohren verfahren. Für das Positioniersystem wurden nach einer Untersuchung der Rahmenbedingungen folgende Hauptanforderungen für das Positioniersystem ermittelt: · in der Messebene zentriert · reproduzierbare Positioniervorgänge · hinreichend präzise Antastung · lageunabhängige Antastung · zum Messzeitpunkt völlig bewegungslos · möglichst niedrige Positionierfehler · senkrechte Positionierung des Tastsystems · Antastung an fast allen Positionen an der Rohrinnenwand möglich · behutsames Platzieren des Tasters an der Rohrwand Im Rahmen einer Analyse der auf dem Markt erhältlichen Positioniersysteme und deren Aufbau, wurden zunächst die einzelnen Systeme detailliert betrachtet und in einem kritischen Variantenvergleich miteinander verglichen. Im Ergebnis wurde ein System aus Standardpositionierkomponenten als geeignete Variante ausgewählt. Gründe für diese Entscheidung waren unter anderem auf die Flexibilität und Wirtschaftlichkeit zurückzuführen. Weiterhin waren für die Auswahl des Standardsystems die wesentlich bessere Verfügbarkeit , die Modularisierbarkeit und die große Produktvielfalt entscheidend. In einer anschließenden Konzeptentwicklung wurde der geplante Aufbau der Komponenten untersucht. Es entstanden Skizzen und Aufbauvarianten unter dem Gesichtspunkt der vollständigen Abtastbarkeit des Rohrinneren in Abhängigkeit der notwendigen Positioniergenauigkeit für das Messsystem. Dazu wurde der kinematische Aufbau ein zwei Gruppen untergliedert: das Zentriersystem und das Antastsystem. Ersteres ist dafür verantwortlich die Positionierung des gesamten Messkopfes im Mittelpunkt der Messebene sicherzustellen und zweiteres sorgt für die Antastung des Messsystems an der Messoberfläche. Die Hardwarekenngrößen wurden dimensioniert um im Ergebnis dessen, eine Vorauswahl einsetzbarer Komponenten getroffen. Zur sinnvollen Auswahl mussten die Anforderungen einbezogen und mögliche Fehlereinflüsse auf die Positionierung kalkuliert werden. Die ausgewählte Hardware bestand aus folgenden Komponenten, die direkt oder indirekt mit dem Steuerungs-PC verbunden waren: · Kreuztisch zur Zentrierung · laseroptische Abstandssensoren zur Ermittlung der Position in der Messebene · Rotationstisch zur Richtungspositionierung in de Messebene · Lineartisch zur Zubringung des Messsystems an die Rohrinnenwand · mehrachsiger Servocontroller zur Steuerung der Positionierkomponenten · taktiles Tastschnittmesssystem · Analog-Digital-Wandler zur Wandlung der Sensorwerte und Signalerfassung Als die verfügbare Hardware eingetroffen war, wurde der Versuchsaufbau umgesetzt. Mit einem Kreuztisch zur Positionierung und laseroptischen Sensoren zur Positionsbestimmung wurde das Zentriermodul aufgebaut und in einem Testrohr platziert. Das Antastmodul konnte aufgrund fehlender Hardware nicht umgesetzt werden, jedoch waren Testmessungen durch die Simulation des angetasteten Zustands möglich. Nach der physischen Umsetzung der Hardware erfolgten Überlegungen zur softwareseitigen Ansteuerung des Messkopfes. Zur Kommunikation mit dem Prototypen wurde eine Windows MFC Anwendung mit grafischer Benutzeroberfläche entworfen. Mit ihr ist die Auslösung und der Test des Zentrier-, Antast- und Messvorgangs möglich. Weiterhin greift sie auf Positionslisten zur Antastung zu und liefert im Ergebnis eines Messzyklus ein Messprotokoll mit Messwerten und ihren zugeordneten Positionsinformationen. Als Ergebnis ist festzuhalten, dass eine Positionierung taktiler Oberflächenmesssysteme durch Standardpositionierkomponenten möglich ist. Dank hoher Positioniergenauigkeiten ist eine präzise Antastung an die Rohrinnenwand durchaus möglich und durch zunehmende Miniaturisierung auch mechanisch gut lösbar.
Es wurde in der Volkswagen Sachsen GmbH ein komfortabler und benutzerfreundlicher Messberichtszugang zum internen Messberichtswesen implementiert. Dabei wurde das Microsoft ASP.NET- Framework 2.0 zur Benutzerseitigen Interaktion verwendet sowie ein Windows- Dienst zur Berechnung der Messberichte erschaffen. Unter Einhaltung gegebender fachlicher und IT- technischer Prämissen, ist eine komplexe Applikationsarchitektur gewachsen.