Forschung

Brennstoffzellensysteme

Brennstoffzellen sind Energiewandler und wandeln die chemische Energie des kontinuierlich zugeführten Brennstoffs und des Oxidationsmittels Sauerstoff direkt in elektrische Energie um. Bei der in der Brennstoffzelle ablaufenden chemischen Reaktion finden die Elektronenabgabe des Brennstoffs und die Elektronenaufnahme des Oxidationsmittels örtlich voneinander getrennt statt. Der Elektronenaustausch erfolgt über einen externen elektrischen Kreis, in dem elektrische Arbeit verrichtet wird.

Die Professur für Regelungstechnik befasst sich mit der Entwicklung von Betriebsstrategien für Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM) Brennstoffzellen und integrierten PEM-Brennstoffzellensystemen für den mobilen und stationären Einsatz. Sie verfügt dazu über einen Prüfstand, der bei einer maximalen elektrischen Leistung von 5KW betrieben werden kann. Der Prüfstand ermöglicht die experimentelle Untersuchung von PEM-Brennstoffzellen zur mathematisch-physikalischen Modellbildung und zur Überprüfung von Regelungsstrategien, die unter variablen Betriebsbedingungen durchgeführt werden können.

Aktuell laufen Arbeiten zum Einsatz von modellprädiktiven Regelungen (MPC) in diesem Anwendungsfeld. Für weitere Informationen kontaktieren sie bitte Herrn M.Sc. Andreas Cloppenborg.


Mobile Roboter

Ziel der Forschung im Bereich Robotik ist die Autonome Aufklärung und Kartographierung von unbekannten Umgebungen durch mobile Roboter.

Die Professur verfügt über einen Fuhrpark verschiedener mobiler Roboter, die sich sowohl für den Innen- als auch für den Außeneinsatz am Boden oder in der Luft eignen. Darunter sind omnidirektionale Bodenroboter sowie Quadrotoren renommierter Hersteller und mit dem ATC 3.0 eine Eigenentwicklung einer intelligenten Flugplattform zur Aufklärung im Schwarm oder Einzelbetrieb. Mit Hilfe dieser Roboter werden verschiedene Methoden zur Erkundung von urbanen Gebieten im Nahbereich untersucht. In den bisherigen Arbeiten liegt das Hauptaugenmerk auf der Aufklärung von Innenräumen. Die verwendeten Algorithmen sind in ihrer Funktionsweise und Umsetzung von den verwendeten Sensoren abhängig. Bisher liegt der Fokus im Rahmen dieser Anwendung bei optischen Messeinrichtungen. In der Professur stehen verschiedene Kameras und Laserscanner zur Verfügung, die als Hauptinformationsquelle für die bisher realisierten Erkundungs- und Kartographierungsalgorithmen dienen.

Aktuell laufen Arbeiten im Bereich der Schwarmregelung und der Untersuchung von Großgeräten und Infrastrukturelementen mit Hilfe von Multicoptern. In diesem Zusammenhang ist die Professur an zwei Projekten beteiligt. Im Projekt KI-Inspektionsdrohne, welches durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird, liegt der Fokus auf der optischen Inspektion von Verkehrsflugzeugen. Das Projekt Smart Logistics: teleoperiertes Fahren im Konvoi ist im hochschulinternen Forschungscluster Sicherheit und Logistik angesiedelt.

Für weitere Informationen zum Thema Mobile Roboter kontaktieren sie bitte Herrn Dr.-Ing. Mirco Alpen.


Regelung von Werkzeugmaschinen

Die angewandte Optimierung der Performance von Regelungen in Werkzeugmaschinen mit Direktantrieben wird in der Professsur für Regelungstechnik untersucht. Die Performance umfasst dabei sowohl das dynamische Führungsverhalten, die Störausregelung als auch eine möglichst hohe Robustheit gegenüber Parameteränderungen der Regelstrecke. Durch die erhöhte Dynamik, die durch den Einsatz von Sychronmotoren mit Permanenterregung entsteht, muss die dafür vorgesehene Regelung robust ausgelegt sein. Ferner werden durch automatisierte Werkstückwechsel (Palettensysteme) unterschiedliche Werkstücke gespannt und bearbeitet, die in ihren Eigenschaften für die Regelstrecke (Trägheiten, Steifigkeiten) sehr unterschiedlich sein können.

Das Regelungssystem soll dabei robust gegenüber Parameteränderungen der Regelstrecke als auch gegenüber Störgrößen sein. Dabei liegen die Schwerpunkte sowohl in geeigneten Methoden zur echtzeitfähigigen Identifikation der Regelstrecke als auch in der echtzeitfähigigen Implementierung geeigneter Algorithmen, um die Robustheit zu erhöhen.

Für weitere Informationen kontaktieren sie bitte Herrn M.Sc. Mario Aldag.


 Innenaufnahme einer Uni-Bibliothek          Zeitung mit Ausschnittsvergrößerung auf dem Wort Patent

 

 

 

 

 


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Letzte Änderung: 15. Oktober 2018