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Ziel dieser Diplomarbeit war eine vergleichende Charakterisierung von ausgewählten Brennstoffzellenstacks für mobile Anwendungen. Zum Vergleich wurden Tests an vier Brennstoffzellenstacks von unterschiedlichen Herstellern durchgeführt bzw. deren Testergebnisse ausgewertet und verglichen. Zur Modellierung wurde ein Ersatzschaltbild aus einem ohmschen Widerstand und zwei RC-Elemente eingesetzt. Der Schwerpunkt lag darin, eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens der Impedanzkurve zu bestimmen. Dafür wurden die Messwerte an die Modellwerte angefittet und so die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens bestimmt. Die Ergebnisse im Falle des ausführlich charakterisierten Stacks zeigten, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens deutlich durch Änderungen der Stöchiometrie und Stromdichte beeinflusst wird. Beide Faktoren bedingen auch eine Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Feuchte, Temperatur und Druckvariationen zeigten keine bzw. eine nur geringe Beeinflussung. Diese Faktoren bedingen auch keine bzw. nur eine geringe Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Somit konnte die Hypothese, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens vor allem durch die Gasdurchflussgeschwindigkeit beeinflusst wird, bestätigt werden. Der Vergleich mit drei weiteren Stacks bekräftigte die Einzelergebnisse. Trotz unterschiedlicher Größe, Flussfeldgeometrie und verwendeter Materialien zeigte sich bei allen eine qualitativ gleiche Abhängigkeit zwischen Gasdurchflussgeschwindigkeit und charakteristischer Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens. Speziell bei der Variation der Stromdichte konnten jedoch Unterschiede in der quantitativen Beziehung zwischen charakteristischer Frequenz und Durchflussgeschwindigkeit festgestellt werden. Ein möglicher Erklärungsansatz hierfür wurde in dieser Arbeit vorgestellt. Mit im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Tests, Messdatenauswertungen, Modellierung und Charakterisierung wurde nachgewiesen, dass es eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens gibt.
Die Diplomarbeit beschreibt den Herstellungsprozess sowie das Prüfverfahren eines eigens entwickelten Prüfstandes für Getriebe-Drehzahlsensoren. Dabei wird nicht nur auf die Richtlinien und die Entwicklung eines Prüfstandes eingegangen, sondern auch auf das Messverfahren, die Funktionalität und die Bauteilanalyse. Diesen Bedingungen liegen die Anforderungen an das Prüfverfahren durch die Eigenschaften des Sensors zugrunde.
Ein sich weiter entwickelnder Bereich in der Programmierung von Embedded Systems ist die Generierung von Programmen aus Modellen. Für die Ausbildung an der WHZ soll ein nachvollziehbarer Algorithmus zur Umsetzung von Matlab-Similink-Modellen in ausführbare Module auf Embedded Systemen erstellt werden. Die Embedded Systeme basieren auf ARM-Cortex-M3 bzw. M4 Prozessoren. Auf diesen Systemen werden einfache Echtzeitsysteme (FreeRTOS) oder keine Betriebssysteme eingesetzt. Als Referenzbeispiel soll ein mittels Simulink modelliertes FIR-Filter dienen. Die im Modell zusätzlich realisierten Signalgenerierung und Funktionsdarstellung werden im realem System durch Hardwarekomponenten bzw. Treiber ersetzt (ADU, DAU). In der Arbeit sind folgende Schwerpunkte umzusetzen: - Einarbeitung in Matlab-Simulink - Erarbeitung der Möglichkeiten zur C-Codegenerierung aus Matlab-Simulink - Ableitungen an Anforderungen an das Zielsystem - Erstellung eines Algorithmus zur Ermittlung der Exporteinstellungen in Matlab-Simulink in Abhängigkeit der Anforderungen aus dem Modell und des Zielsystems. - Modellierung und Generierung des Filters in C - Portierung auf das Zielsystem - Validierung des Ergebnisses - Eruierung von Optimierungsmöglichkeiten
Das Thema der Evaluierungsstudie beschäftigt sich mit der Funktionalität von ausgewählten Scan-Tools zur Identifikation und Behebung emissionsrelevanter Fehler mit dem Schwerpunkt auf Hybridfahrzeugen. Diese Scan-Tools sollen mit den bei BMW verfügbaren Diagnosesystemen und Entwicklungstools verglichen werden. Die Scan-Tools und die anderen Diagnosesysteme werden unter der Berücksichtigung von Kriterien bewertet. Die Bewertungskriterien setzen den Fokus auf die Diagnose nach OBD-II Gesetzgebung. Informationsgehalt:
Die aktuellen Entwicklungen in der Schraubentechnik bedürfen hochpräziser und anwendungsfreundlicher Montagegeräte. Die vorliegende Diplomarbeit erarbeitet ein Konzept zur Umsetzung des Drehwinkel-Anzugsverfahrens mittels eines Handschraubgerätes. Im Zuge der Konzipierung werden sowohl die theoretische Einführung in die Schraubenmontage, als auch die Realisierung eines adäquaten, elektronisch geregelten Montagegerätes behandelt. Zudem ermöglicht ein eigens entwickeltes Messsystem die Erfassung kleiner Anzugsmomente, sodass Vorkehrung gegen ausschüssige Schraubverbindungen durch Bedienfehler, wie schrägem Ansetzten oder auch Materialfehler, bestehen. Anschließende Untersuchungen an einem Versuchsstand untermauen die Funktionalität des Konzeptes.
Knickgelenkte Radlader erfreuen sich seit ihrer Erfindung einer großen Beliebtheit. Aufgrund ihrer hohen Wendigkeit und einer beträchtlichen Anzahl von Anbauwerkzeugen werden sie besonders in der Landwirtschaft vermehrt eingesetzt. Die Vielzahl reicht dabei von kleinen Ladern, welche problemlos durch eine schmale Stalltür fahren können, bis hin zu speziell für große landwirtschaftliche Betriebe entwickelte Maschinen. Die Fa. Weidemann, für die diese Arbeit angefertigt wurde, ist in der Landmaschinenbranche besonders für ihre kleinen Radlader bekannt, stellt jedoch seit vielen Jahren auch Maschinen höherer Leistungsklassen her. Die derzeitig angebotenen Maschinen decken einen Bereich von 1,6 bis 7,2 Tonnen Betriebsgewicht ab. Die Radlader der Fa. Weidemann bestehen aus zwei Maschinenhälften, dem Vorder- und Hinterwagen. Diese sind über ein sog. Knick-Pendelgelenk miteinander verbunden. Die Pendelfunktion des Knick-Pendelgelenks hat den Vorteil, Unebenheiten des Untergrunds ausgleichen zu können. Ein großer Nachteil dieser Funktion liegt jedoch darin, dass sich die Maschine während der Pendelbewegung aufschaukeln kann, wodurch die Standsicherheit der Maschine stark beeinträchtigt wird und die Maschine zur Seite kippen kann. Kommt es zum Umkippen der Maschine, sind Verletzungen des Maschinenführers nicht auszuschließen. Ziel der Arbeit ist es, die Standsicherheit der Maschine zu erhöhen, indem die Pendelbewegung des Mittelgelenks durch ein elektrisch verstellbares Dämpfungssystem gedämpft wird. Dazu wird nachfolgend der grundsätzliche Aufbau eines knickgelenkten Radladers näher erläutert, die konstruktiven Änderungen zur Anbindung des Dämpfungssystems dargelegt, sowie dessen Funktionsweise näher erläutert. Mit Hilfe von Messfahrten werden aufbauend darauf die Einflüsse auf das Mittelgelenk ermittelt und das System auf diese Parameter ausgelegt.
Bei der Ladung von prismatischen Zellen entstehen, auf Grund der Kontaktiertechnik, Übergangswiderstände. Werden diese Übergänge bestromt, entsteht thermische Verlustleistung. Diese erwärmt die Kontaktstelle und beinflusst unter anderem den Übergangswiderstand. Um die negativen Auswirkungen der Temperaturerhöhung zu verringern, werden Peltierelemente zur Kühlung einsetzt. Diese werden für den Einsatz berechnet und entsprechend dimmensioniert. Anschließend erfolg der Praxistest. Da Peltierelemente hohe Verlustwärme erzeugen, muss diese entsprechend abtransportiert oder weg gekühlt werden. Zu diesem Zweck wurden Heatpipes zum Wärmetransport ausgewählt und auf ihre Funktion untersucht.
Eine Arbeit für die Entwicklung einer Softwarebibliothek, welche es ermöglicht Peripherien eines Embedded Systems von einem PC aus zu konfigurieren und zu steuern. Die Steuerung der Peripherien erfolgt über das USB 2.0 HID-Interface. Dabei wurden die Peripherie-Schnittstellen UART, SPI, I2C, CAN, GPIO, ADC, ein Kommunikationsprotoll und ein Eventsystem umgesetzt und beschrieben. Zur Kontrolle der Funktionen wurden Funktionstests sowie Betriebstests durchgeführt und dokumentiert, sowie deren Grenzen bestimmt. Abschließend erfolgt eine Auswertung der Umsetzung und der Tests.
Die Arbeit handelt von dem Entwurf und Implementierung eines Programms zur zentralen Informationsfusion im Kontext des hochautomatisierten Fahrens. Es wird eine Übersicht und Einteilung der Fahrerassistenzfunktionen vorgestellt, auf bestehende Ansätze und Architekturen der Datenfusion eingegangen, Sensorquellen und deren Anordnungen (Architekturen) der Implementierung besprochen sowie Grundlagen für die Spurfusion aufgezeigt. Die Konzeption und Implementierung behandeln die Funktionsarchitektur sowie Einzelelemente des entwickelten Programmes. Es werden dabei die Entwicklungsumgebung sowie der Programmaufbau gezeigt. Im Rahmen des Testes wurden Unterschiede bei den Spurdatenfusionsansätzen besprochen und die Grenzen des Softwaremoduls in Kombination mit den vorhandenen Spurdaten analysiert.
Heutige Kraftfahrzeuge beherbergen eine Vielzahl an akustischen, elektro-magnetischen und optischen Sensoren, die denn Nah- und Fernbereich um das Fahrzeug stetig überwachen. Die Signale der Sensoren werden in Steuergeräten eingelesen und zur Stimulation von Funktionen genutzt. Der Heckbereich von Kraftfahrzeugen wird mit kamera- und radarbasierten Sensorik überwacht. Diese Sensorsignale werden für entsprechende Assistenzfunktionen zur Warnung von Gefahren ausgewertet werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konzeptentwicklung intelligenter Lichtassistenzfunktionen, welche die Messsignale von den vorhandenen Sensoreinheiten im Heckbereich und in anderen Bereichen eines Fahrzeuges auswertet, um darauffolgend eine Warnung oder Information an die nachfolgenden Verkehrsteilnehmer zu übermitteln. So können diese schneller auf das aktuelle und potenziell kritische Verkehrsgeschehen reagieren. Bei der Konzeptentwicklung werden innovative Heckleuchtkonzepte vorgestellt und unter den Geschichtspunkten der Integration und Machbarkeit näher untersucht. Nach der Auswahl geeigneter Demonstratoren, inklusive mehrerer Lichtassistenzfunktionen, werden für diese Softwarealgorithmen entwickelt, die unter anderem für die Ansteuerung der Lichtelemente selbst und die Berechnung der Kollisionswahrscheinlichkeit, deren Zeitpunkt und Schwere, ausgelegt sind. Anschließend werden diese in einer szenenbasierten Funktionsentwicklung umgesetzt und anhand von Ergebnissen aus der Probandenstudie miteinander verglichen. Mit den gewonnen Erkenntnissen können Demonstratoren entwickelt und unter Durchführung einer Nutzerstudie können die Ergebnisse aus den Szenen bewertet werden.