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Das Dokument beschreibt die Erweiterung eines Prüfstandes für ein AFS-Steuergerät zu einem automatisierten Testsystem. Das System ist echtzeitfähig und wurde mit LabVIEW programmiert. Eingebunden wurde der Bertrandt-Sequenzer und NI-Teststand. Des Weiteren wurde die Integration von EXAM des Volkswagenkonzerns evaluiert. Es wurden ausserdem ATML Möglichkeiten geprüft und das NI-Requirements Gateway eingebunden.
Entwicklung einer Telemetrieeinheit auf Basis des IEEE 802.15.4 Standards (2,45 GHz) und Analyse der anwendungsspezifischen Sende- und Empfangseigenschaften 1.) theoretische Einarbeitung in das Themengebiet 2.) Einarbeitung in die existierenden Hardwarekomponenten des Sensorsystems 3.) Auswahl von geeigneten konfektionierten Antennen 4.) Recherche nach geeigneten Antennendesigns zur Simulation 5.) Einarbeitung in die Simulationssoftware 6.) anwendungsspezifische Entwicklung und Simulation einer planaren Antenne 7.) Entwicklung eines Prototypen für die Telemetrieeinheit 8.) messtechnische Verifizierung der Simulationsergebnisse und Vergleich mit bereits konfektionierten Antennen 9.) Auswertung der Ergebnisse und Ausarbeitung einer Schlussfolgerung
Mit der Diplomarbeit wurde ein Versuchsstand zur Ansteuerung eines Drehstromverbrauchers mittels dSPACE-System ausgebaut und in Betrieb genommen.
Dafür mussten Simulationen von Steuerverfahren für Wechselrichter im Software-Modul MATLAB/Simulink entwickelt werden, welche anschließend auf auf das DS1103 PPC Controller Board programmiert wurden. Mit Hilfe der Experimentier- und Visualisierungssoftware ControlDesk wurden Bedien- und Messoberflächen für verschiedene Steuerverfahren erstellt. Darüber hinaus wurde eine Versuchsanleitung mit einem Musterprotokoll gestaltet.
FMEA-Untersuchungen zur Fehlerdiagnose elektronischer Schaltungen basierend auf LTSpice-Simulationen
(2021)
Im Schaltungsentwicklungsprozess weist die FMEA-Analyse eines einzelnen Produkts Einschränkungen auf. Das Ziel dieser Masterarbeit besteht darin, die Fehlerdiagnosetechnologie zu untersuchen und die FMEA-Analyse weitestgehend automatisieren zu können.
An einer leistungselektronischen Wandlerschaltung (Auf/Abwärtswandler oder synchroner Buck-Boost-DC-DC Wandler mit SiC-Bauelementen für Dioden und Schalter) werden FMEA-Analysen für Raumtemperatur und maximal möglicher Schaltungstemperatur durchführt. Die in der Schaltung enthaltenen Komponenten werden nach ihrem Fehlermodus, möglichen Fehlermechanismen, damit verbundenen Fehlerauswirkung, und versehen mit benötigten Zusatzinformationen sortiert.
Die Analyse des Einflusses von Fehlern werden mittels Schaltungssimulation durchgeführt. Realisiert wird die Schaltungsmodellierung mit LTSpice, um eine schnelle Simulation unterschiedlicher Fehlermöglichkeiten einzelner Schaltungskomponenten zu ermöglichen, deren Einfluss auf Schaltungsfunktionen oder den Gesamtausgangsstrom zu extrahieren. Dadurch soll die ursprüngliche FMEA-Analysetabelle überprüft und in deren Aussagen und Wichtungen gegebenenfalls verbessert werden.
Konkret wird versucht anhand der FMEA-Analysetabelle diese Umsetzbarkeit dieser Fehlerdiagnosemethode zu untersuchen. Die FMEA-Analysetabelle soll dazu in eine Art Fehlerquellentest-Abhängigkeitsmatrix umgewandelt werden, daraus soll ein Fehlerdiagnosebaum durch einen informierenden Suchalgorithmus (AO * -Algorithmus) erzeugt werden. Anschließend soll die Fehlerdiagnose der Schaltung gemäss diesem Fehlerdiagnosebaum und der Diagnosesequenz überprüft werden.
Zusammenfassend sollen Aussagen darüber getroffen werden, wieweit dieser Entwurfsprozess und deren Implementierung einer automatisierbaren FMEA-Methode entsprechen, die damit eine verbesserte FMEA-Analyse an einer Schaltung durchführen kann und damit eine Fehlerdiagnose vereinfacht erstellt werden kann.
Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen Anforderungen für eine realitätsnahe, skalierbare und funktional anpassbare Simulationsumgebung aufgestellt, eine Lösung konzipiert und umgesetzt werden. Die Lösung soll es unerfahrene Mitarbeiter in die Lage versetzen, sich in die Thematik der Steuergeräteentwicklung, der Fahrerassistenz Algorithmen und der Timing- und Trace Analyse sowie der Entwicklung von Testfällen einzuarbeiten und weitere Funktionen zu entwickeln und diese in Bezug auf das Timing-Verhalten zu
prüfen.
Die Masterarbeit umfasst folgende Schwerpunkte:
- Analyse der Anforderungen an eine solche Umgebung
- Bewertung und Eignung bestehender Lösungen
- Konzeption einer Lösung
- Umsetzung der gewählten Lösung
- Validierung der Lösung an einem Algorithmus für ein Fahrerassistenzsystem im Hinblick auf das
Echtzeitverhalten
Im ersten Abschnitt dieser Masterarbeit werden theoretische Betrachtungen zum Trocknungsverhalten dicker Photoresistschichten durchgeführt. Nach Konditionierung der vorliegenden Messdaten eines innovativen, gravimetrisch gesteuerten Infrarot-Trocknungssystems werden die Kurvenanpassungen der gewonnen Berechnungsgleichungen durchgeführt. Betrachtungen hinsichtlich verschiedener Trocknungstemperaturen ergeben eine eindeutige, exponentielle Temperaturabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten. Zusammenfassend können die gewonnenen analytischen Ansätze zur Beschreibung der diffusionsdominierten Trocknungsphase als geeignet angesehen werden. Im zweiten Abschnitt dieser Masterarbeit wird ein Simulationstool zur analytischen Beschreibung der Eigenfrequenz eines beladenen Cantilevers in der VBA-Programmierumgebung des Softwarepaket MS Excel® entwickelt. Ein Abgleich gemessener und berechneter Eigenfrequenzen zeigen eine äußerst zufriedenstellende Korrelation und damit die Anwendbarkeit des vorgestellten Berechnungstools.
Grundlagenvermittlung zu WLAN und Verschlüsselungsstandards sowie zu Datensicherheitsrichtlinien. Die Entwicklung eines Konzepts für die WLAN Konfiguration eines auf Embedded Linux basierendem Systems, welches letztlich als Prüfgerät für die Hauptuntersuchung an Lastkraftwagen verwendet wird. Im Verlauf der Arbeit wird Schritt für Schritt die Vorgehensweise zur WLAN Konfiguration mit Verweis auf Grundlagen und Einschränkungen erläutert. Anhängig sind die beiden Konfigurationsprogramme sowie jeweils Beispielkonfigurationsdateien zu finden.
Ziel dieser Diplomarbeit war es, ein geeignetes Open-Source-Monitoring-System für die Rohde & Schwarz GmbH & Co KG zu finden, welches unterstützend zur Analyse des Datenflusses zwischen einzelnen Prozessstufen einer Videoverarbeitungskette eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck wurde die Videoverarbeitungskette hinsichtlich ihres Aufbaus sowie ihrer Struktur hin untersucht, um entsprechende Anforderungen zu erstellen und diese in die theoretischen Betrachtungen einzuordnen. Die so ermittelten Anforderungen flossen in einen Bewertungsmaßstab, der die gewählten System hinsichtlich ihrer Überwachungs-, und Analysefähigkeiten sowie deren technischen und nicht-technischen Merkmale beurteilt. Aus dieser Bewertung ging letztendlich das
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein drahtloses Pulsoximeter zu entwickeln, welches Daten eines Sensors auswertet, abspeichert und via Bluetooth überträgt. Außerdem sollen die Messwerte, für den Anwender sichtbar, auf einem LC-Display angezeigt werden. Dieses Gerät soll möglichst klein und stromsparend sein, da es für den mobilen Einsatz batteriebetrieben sein soll. Diese Diplomarbeit beinhaltet die Beschreibung der Softwarerealisierung auf dem MSP430F449 von Texas Instruments, sowie die Ausarbeitung und Umsetzung der Anforderungen an die genutzte Hardware. Das entwickelte Gerät ist so klein, dass es am Handgelenk getragen werden kann. Durch die Bluetooth-Funktechnologie, die im 2,4-GHz-ISM-Band arbeitet, ist es möglich, kostenfrei Funkfrequenzen zu nutzen. Dies trägt somit zu einer günstigen Gesamtlösung bei.
Diese Arbeit befasst sich mit Anfertigung einer firmeninternen Prüfrichtlinie zur Vereinheitlichung des Vorgehens bei Schutzprüfungen von digitalen Schutzrelais vom Typ unabhängiger Maximalstromzeitschutz, Spannungs- und Frequenzschutz, Erdschlussrichtungserfassung (cos (phi) und sin (phi), Erdschlusswischerrelais, Distanzschutz und Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz unter Beachtung der national geltenden Normen und Richtlinien. Weiterhin befasst sich die Arbeit mit der Erstellung von funktionsbezogenen Prüfprogrammen, welche dem Prüfer den Aufwand der Fertigung eines Prüfablaufs vor der Prüfung nehmen sollen, umso eine zeitliche Ersparnis und gleichartige Vorgehensweisen bei Prüfungen zu schaffen. Zudem soll dadurch die Wahrscheinlichkeit minimiert werden, prüfungsrelevante Punkte während einer Schutzprüfung nicht zu berücksichtigen. Der Aufbau der Arbeit gibt einen Überblick über die, bei einer Schutzprüfung digitaler Relais, geltenden Normen und Richtlinien, sowie einen kurzen Einblick über die etappenweise Entwicklung von Schutzrelais. Weiterhin wird die zur Anwendung kommende Prüfausrüstung in Hard- und Software, mit besonderem Augenmerk auf die verwendeten Prüfmodule der Software, vorgestellt. Damit sich ein Überblick über die behandelten Schutzfunktionen gemacht werden kann, werden diese in Ihrem Aufbau, ihrer Funktionsweise und deren relevanten Prüfaspekte erläutert und die Umsetzung innerhalb der Software beschrieben. Anknüpfend an die Umsetzung der Schutzfunktionen, werden Beispiele über Programmierungsmöglichkeiten und damit Automatisierungsmöglichkeiten innerhalb der Grenzen der Prüfsoftware für ausgewählte Funktionen gegeben.
Das Open-Source Betriebssystem eCos wurde auf das an der WHZ für Lehrzwecke entwickelte ARM-System "WHZ-2292" portiert. Zunächst wird eine Übersicht über den Aufbau von eCos sowie seine Eigenschaften und Fähigkeiten gegeben. Weiter werden die zur Portierung notwendigen Anpassungen des Hardware Abstraction Layers (HAL) für den LPC2292-Mikrocontroller und die Implementierung bzw. Anpassung von Treibern sowohl für auf dem Chip implementierte Peripheriegeräte, wie z.B. der IIC-Schittstelle, als auch für den extern angebundenen RTL8019AS Ethernet-Controller beschrieben. Abschließend wird auf den Test des Systems eingegangen, wobei das von eCos bereitgestellten Test-Framework im Mittelpunkt steht.
Gegenstand der Untersuchung sind zwei zum Patent angemeldete Erfindungen der TU Ilmenau zu den Themen Schalternetzwerk zur Elektroenergieübertragung und Schaltungsanordnung für eine Bordnetzstruktur von Kraftfahrzeugen. Diese Erfindungen schaffen die Grundlage für ein völlig neuartiges Schalternetzwerk zur Elektroenergieübertragung, bei dem durch anpassbare Kaskadierung von Spannungsquellen eine stufig veränderbare Ausgangsspannung realisiert, Schaltverluste vermieden und die erforderlichen Filter für Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) reduziert werden können. Die elektrischen Traktionssysteme können mit speziellen Prüfständen auf ihre EMV-Eigenschaften getestet werden. Man spricht von einer Prüfung auf Systemebene. Die Störaussendung kann mittels Filterung reduziert werden. Ziele der Arbeit sind die Entwicklung und Validierung von Filtern für das Schalternetzwerk mittels Simulation in PSpice, Charakterisierung in Matlab und Berechnung mittels selbst entwickelter Software. Nach der Bestimmung geeigneter Bauelemente sollen Filtervarianten entworfen, modelliert und vermessen werden. Hierzu ist die Erstellung von Modellen notwendig, welche die parasitären Eigenschaften der realen Bauelemente abbilden. Aus diesen Modellbibliotheken können per Simulation Filtertopologien entwickelt und validiert werden. Anhand der Ergebnisse werden die Filter aufgebaut und per Messungen geprüft und gegebenenfalls optimiert.
Für einen Kfz-Diagnosetester wurde ein Testkonzept geplant und umgesetzt. Dieses Testkonzept beinhaltet sowohl Hard- als auch Software des Diagnosetesters. Für den Test der Hardware wurde in die vorhandene Software des Testers ein Selbsttest integriert, der mit Hilfe eines Prüfadapters die Hardware automatisch prüft. Der Softwaretest erfolgt automatisiert über ein Testablaufprogramm.
Die Entwicklung eines Zentralsteuergerätes für einen Apollo N. Die Arbeit umfasst sowohl die Entwicklung der Hardware als auch alle einzuhaltenden Richtlinien und Normen. Erläutert werden: Analogeingangsschaltungen, Digitaleingangsschaltungen, Aufbau CAN-Teilnehmer, Aufbau LIN-Teilnehmer, verwendete Sensoren und schalter, Platinenlayout. Weiterhin ist eine Test Software sowie die Inbetriebnahme des Steuergerätes umschrieben.