Projekte im Fachgebiet

Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann,

Noushin Mokhtari, Mateusz Grzeszkowski,

Hauke Brunken, Dengfeng Shen,

José-Luis Bote-Garcia

Technische Universität Berlin

Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik

Institut für Energie- und Automatisierungstechnik

Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Veranstaltungen

Großes Messdatenverarbeitung (LV 0430 L 349)

• Bachelor

• 4 SWS / 6 LP

Kleines Projekt Simulation und Technische Diagnose (LV 430 L 331)

• Master

• 2 SWS / 3 LP

Großes Projekt Simulation und Technische Diagnose (LV 0430 L 332)

• Master

• 4 SWS / 6 LP

2

3

Organisation

Projekt

Definition und Planung

Lastenheft

• Was und Wofür?

• Ziel- und Anforderungsdefinition

Pflichtenheft

• Wie und Womit?

• Projektplanung (Zeit- und Kapazitätsplanung)

Kleines Projekt: 2 SWS = 3 LP = 90 Stunden

Großes Projekt: 4 SWS = 6 LP = 180 Stunden

Umfang LP x Studentenanzahl

Bearbeitung

Dokumentation

Ausgedruckte Dokumentation

Präsentation z.B. Powerpoint auf einer CD/DVD

Programmdateien (Quell- und Binärdateien der Programme) (CD/DVD)

eventuelle Messdaten (CD/DVD)

Stromlaufplan, Schaltplan (CD/DVD)

Hardware

4

Organisation

Prüfung

Präsentation

20 Minuten Vortrag + 10 Minuten Fragen (immer montags im EN 542)

Beurteilung

Ergebnisprüfung entwickelte Hardware/Software 40 Punkte

Ergebnisprüfung schriftliche Ausarbeitung 40 Punkte

Ergebnisprüfung Abschlusspräsentation 10 Punkte

Lernprozessevaluation Projektplanung 10 Punkte

Feedback

Alle Projekte sollten am 30. September beendet sein!

5

Projekte Übersicht

Projekt 1: Modellierung des Reibzustandes von Gleitlagerungen

Projekt 2: Modellierung von Getriebeschwingungen mittels Signalmodellen

Projekt 3: Modellierung und Simulation von eCVT

Projekt 4: Bike-Tracker – Kartierung des Zustands der Fahrradwege

Projekt 5: Modellierung des Reibungskoeffizienten für trockene und nasslaufende Kupplungen

Projekt 6: Demonstrationsaufbau EMV-Störungen in der Messtechnik

Projekt 7: Modellierung und Simulation eines Sigma-Delta-ADU (Simulink/Matlab)

Fachgebiet Regelungstechnik: Projektautomatisierung - openHIL

Projekt 1: Modellierung des Reibzustandes von Gleitlagerungen

Forschungsthema: Überwachung von Hochleistungsgleitlagerungen in zukünftigen Rolls-Royce-

Triebwerken.

Reibung zwischen zwei Flächen beeinflusst die Lebensdauer eines Systems negativ. Um den

Einfluss der Reibung auf die Lebensdauer von Gleitlagerungen zu erarbeiten soll der

Reibzustand in Abhängigkeit verschiedener Parameter wie Lagermaterial, Reibungsart,

Gleitgeschwindigkeit, Größe der Belastung usw. modelliert werden.

Aufgabe:

Erarbeitung eines Modellierungsansatzes zur Simulation des Reibzustandes von

Gleitlagerungen in Abhängigkeit ausgewählter Einflussparameter

Erarbeiten einer Abhängigkeit der Lebensdauer vom Reibzustand

Werkzeuge:

Matlab/Simulink

Betreuer: Noushin Mokhtari

Projekt – Messdatenverarbeitung / Simulation und Technische Diagnose

6

Projekt 2: Modellierung von Getriebeschwingungen mittels Signalmodellen

Forschungsthema: Überwachung von Hochleistungsgetrieben in zukünftigen Rolls-Royce-

Triebwerken. Zur Generierung von Residuen zu Diagnosezwecken sollen Signalmodelle

einzelner Getriebekomponentenschwingungen (Wälzlager, Stirnräder) erstellt und geeignet

evaluiert werden. Hierbei sollen unterschiedliche Schwingungseinflüsse (Unwucht,

Verzahnungsabweichungen, Zahnschäden etc.) und insbesondere die hierdurch auftretenden

Modulationseffekte im Modell berücksichtigt werden.

Aufgaben:

Mathematische Formulierung der Signale und ihrer Beziehungen zueinander

Implementierung des Modells in Matlab/Simulink

Parametrierung und Validierung des Modells

Werkzeuge:

Matlab/Simulink

Betreuer: Mateusz Grzeszkowski

Projekt – Messdatenverarbeitung / Simulation und Technische Diagnose

7

Projekt – Messdatenverarbeitung

Projekt 3: Kartierung des Zustands der Fahrradwege

Zur objektiven Beurteilung von Fahrradwegen sollen

Beschleunigungsdaten am Fahrrad gemessen werden.

Es soll ein Rückschluss auf den Fahrbahnbelag und

daher den Zustand des Fahrwegen ermöglich werden.

Um schlechte Abschnitte lokalisieren zu können, sollen

die Daten mit GPS-Informationen kombiniert werden.

• Beschleunigungsdaten am Fahrrad messen

• GPS-Informationen Sammeln

• Daten fusionieren

• Daten visualisieren

Betreuer: José-Luis Bote-Garcia

8

Projekt 4: Modellierung und Simulation von

eCVT

Aufgabe:

Literaturrecherche für die

unterschiedliche eCVT Konzepte

Modellierung des geforschten eCVTs mit

Modelica

Beschreibung des Testfälle für Simulation

Simulation und Verifikation des gebauten

Modells

Werkzeuge:

Matlab/Simulink

Modelica

Betreuer: Dengfeng Shen

Projekt -Simulation und Technische Diagnose

9

Projekt 5: Modellierung des Reibungskoeffizienten für trockene und nasslaufende

Kupplungen

Zur Beschreibung des Verschleiß- und Lebensdauerprognose von Reibkupplungen ist die

Kenntnis der Reibung essentiell. Der Reibungskoeffizient beschreibt das Reibverhalten und

kann aus bekannten Betriebsgrößen über ein Modell geschätzt werden.

Aufgabe:

Bewertung von verschiedenen Modellansätzen zur Beschreibung des Reibungskoeffizienten

einer Reibkupplung in Abhängigkeit zur Differenzdrehzahl

Erarbeitung eines flexiblen Modells für trocken- und nasslaufende Kupplungen

Werkzeuge:

Matlab/Simulink

Betreuer: Daniel Strommenger

Projekt – Messdatenverarbeitung / Simulation und Technische Diagnose

10

Projekt 6: Demonstrationsaufbau EMV-Störungen in der Messtechnik

Thema: In der Vorlesung Messdatenverarbeitung wird das Thema „Störsignale und

Gegenmaßnahmen“ behandelt. Hierbei werden die induktive, die kapazitive und die ohmsche

Kopplung angesprochen.

Zur Verdeutlichung der Probleme und vor allem auch zur Darstellung der Gegenmaßnahme

soll im Rahmen dieses Projektes ein Demonstrationsversuch entworfen und aufgebaut werden.

Hierbei ist zu beachten, dass der Versuch „vorlesungstauglich“ sein muss.

Aufgabe:

Erarbeitung der theoretischen Grundlagen

Konzeptentwurf Versuch

Realisierung Versuch

Auswertung

Betreuer: Clemens Gühmann

Projekt – Messdatenverarbeitung

11

Projekt 7: Modellierung und Simulation eines Sigma-Delta-ADU (Simulink/Matlab)

Thema: In der Vorlesung Messdatenverarbeitung wird das Thema „Analog-Digital-Umsetzung “

behandelt. Hierbei wird auch das Verfahren Sigma-Delta-Umsetzung besprochen.

Zur Verdeutlichung des Verfahrens soll mithilfe des wissenschaftlich-technischen Programms

MATLAB/Simulink ein Modell zur Simulation erstellt werden. Hierbei sollen sowohl der

Modulator als auch die digitales Signalverarbeitung realisiert werden.

Aufgabe:

Erarbeitung der theoretischen Grundlagen

Modellierung

Test und Beispielanwendung

Auswertung

Betreuer: Clemens Gühmann

Projekt – Messdatenverarbeitung

12