Themenbereiche für Bachelor/Master-Arbeiten
Vorwort Themenbereiche für Abschlussarbeiten im Fachgebiet AKS
Wir bieten Ihnen stets aktuelle Themen aus dem breiten Bereich der Automatisierungstechnik an.
Neben den aufgeführten Schwerpunkten des Fachgebiets, finden Sie weiter unten auch eine Liste von Abschlussarbeiten, die in den vergangenen Monaten bei uns durchgeführt wurden. So können Sie sich bereits hier einen Überblick verschaffen, um dann in Absprache mit der betreuenden Person aus den aktuell verfügbaren Themen eine Aufgabenstellung für Ihre Arbeit zu formulieren.
Zur ersten Kontaktaufnahme folgen Sie dem Link und lassen uns über das Anfrage-Formular grundlegende Informationen zukommen.
Wo liegen die Schwerpunkte des Fachgebiets ?
- Modellgestützte Prozessüberwachung und fehlertoleranten Systeme
Mit stetig zunehmenden Anforderungen an hohe Systemzuverlässigkeit und -verfügbarkeit gewinnt das Themengebiet der softwaregestützten Prozessüberwachung und fehlertoleranten Systeme sowohl in der Forschung als auch in der Industrie stark an Bedeutung. Als eine international führende Gruppe hat das Fachgebiet AKS entscheidend zur Entwicklung der beobachtergestützten Prozessüberwachung- und Fehlerdiagnosetechnik beigetragen.
- Fehlertolerante eingebettete vernetzte regelungstechnische Systeme
Als Folge einer rasanten Entwicklung der Mikroelektronik und der Computer-, Informations- und Kommunikationstechnologien werden immer mehr intelligente Sensoren, Aktoren, digitale Regler und Mikroprozessoren in eingebettete Systeme integriert und verstärkt vernetzt. Die breite Anwendung eingebetteter vernetzter regelungstechnischer Systeme (em-NCS, embedded networked control systems) hat in den vergangenen Jahren zu einer neuen Qualität vieler technischer Produkte und zu Leistungssteigerungen bei Industrieanlagen geführt. Die Steuerung und Regelung von em-NCS bestehen zumeist aus speziellen, eingebetteten Regelungssystemen und Schnittstellen für die Ankopplung unterschiedlichster Sensor- oder Stelleinrichtungen. Wachsende Anforderungen an die Qualität der Produkte und die steigende Leistungsfähigkeit der eingebetteten Regelkreise und intelligenten Systemkomponenten führen unweigerlich zur Erhöhung der Komplexität solcher Systeme.
- Anwendungen in der Automobilindustrie
In Zusammenarbeit mit Firmen aus der Automobilindustrie entwickeln die Forschungsgruppen des Fachgebiets AKS neue Generation von softwaregestützten Diagnose- und Regelsystemen, welche z.B. in elektronischen Fahrdynamikstabilisierungssystemen oder in Motormanagementsystemen eingebettet werden.
- Zuverlässige und sichere mechatronische Systeme
Die Anwendung mechatronischer Systeme hat in den letzten Jahren zu einer neuen Qualität bei vielen technischen Produkten und zu Leistungssteigerungen bei fertigungstechnischen Industrieanlagen geführt. Die Steuerung mechatronischer Systeme besteht zumeist aus speziellen, eingebetteten Regelungssystemen und den entsprechenden Schnittstellen für die Ankopplung verschiedenster Sensor- oder Stelleinrichtungen.
Wachsende Anforderungen an die Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte und die steigende Leistungsfähigkeit der eingebetteten Regelkreise führen häufig zu einer Erhöhung der Komplexität solcher Systeme. Das drückt sich u.a. in einer steigenden Anzahl von Sensoren oder Stellgrößen oder in der Zunahme des Umfangs der Steuerungsfunktionen aus. Mit dem steigenden Integrationsgrad ergeben sich jedoch häufig Probleme durch eine erhöhte Sensitivität bzw. Fehlerwahrscheinlichkeit der Systeme.
Die Gewährleistung einer hohen Verfügbarkeit ist deshalb neben der Verbesserung der technischen Parameter mechatronischer Systeme ein wichtiges Entwicklungsziel, insbesondere bei Systemen für sicherheitskritische Anwendungen oder bei erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Systemfehler, Ausfälle oder erhöhte Risiken müssen sicher und rechtzeitig diagnostiziert werden, um der Steuerung eine angemessene Reaktion zu ermöglichen oder erforderliche Wartungsarbeiten anzuzeigen.
| Abschluss | Titel |
|---|---|
| Bachelor | Entwicklung einer Rapid Exploring Tree Pfadplanung für einen Lagerhausroboter mit Differentialantrieb |
| Bachelor | Entwurf einer auf Regelkarten basierenden Reglerüberwachung für einen Drei-Tank-Simulator |
| Bachelor | Vergleich einer Sliding Mode Pfadfolgeregelung mit einer linearen Annäherung am Beispiel eines mobilen Roboters mit Differentialantrieb. |
| Bachelor | Comparison study on KPCA and KSVM towards fault detection |
| Bachelor | Comparison study on three basic data-driven fault detection algorithms |
| Master | Observer-based diagnosis of sensor faults in lateral dynamic control systems of vehicles |
| Master | Entwicklung einer skalierbaren teilautomatisier-ten Modellierung auf Basis von RI-Fließbildern in Matlab/Simulink |
| Master | Bewertung, Modellierung und modellprädiktive Regelung des Heizgasnetzes der bp Raffinerie Gelsenkirchen. |
| Bachelor | Vergleich einer TS-Fuzzy-Pfadfolgeregelung mit einer linearen Annäherung am Beispiel eines mobilen Roboters mit Differentialantrieb. |
| Bachelor | Vergleich einer Gain-Scheduling, 2DOF sowie PI-Regelung am Beispiel der Geschwindigkeits- und Lenkungsregelung eines mobilen Roboters mit Differentialantrieb |
| Bachelor | Analyse, Konzeption & Implementierung einer adaptiven Schutzfeldumschaltung für FlurförderzeugeAnalysis, design & implementation of an adaptive protective field switching for industrial trucks |
| Bachelor | Analysis, design & implementation of an adaptive protective field switching for industrial trucks |
| Master | PID Controller Tuning Methods for Performance Optimization Based on Youla Parameterization of Stabilizing Controllers |
| Master | A comparison study on model predictive control and observer-based control towards system robustness. |
| Bachelor | Entwicklung einer A*-Pfadplanung und Validierung mit zufälligen Indoor Umgebungen |
| Master | PID tuning for a system with uncertain parameters based on the randomized algorithm. |
| Master | Entwurf eines Fehlerdiagnosekonzepts unter Verwendung von Entscheidungsbäumen mit sphärenbasierten Entscheidungsregeln Design of a fault diagnosis concept using decision trees with sphere-based decision rules |
| Master | Enhancement of a toolbox for the evaluation of monitoring functions based on randomised algorithms with switching systems. |
| Bachelor | Development of a simulator for networked mobile robots using Matlab/Simulink. |
| Bachelor | Entwicklung eines Cyber Security Demonstrators auf Basis eines Lego Mindstorms EV3 und einer Raspberry PI Kamera. |
| Master | Datenbasierte Prozessüberwachung auf Basis von zeitlich nicht äquidistant historisierten Sensor-daten |
| Master | Entwicklung und Implementierung eines Konzepts zum autonomen Test einer mittels PCS7 - Advanced Process Library programmierten Automatisierungssoftware eines Turbomaschinenstranges. |
| Master | Study on performance degradation recovery of automatic control systems using fault-tolerant control methods. |
| Master | Study on performance degradation detection in automatic control systems. |
| Master | Detection of stealthy integrity cyber-attacks on cooperative multi-agent systems |
| Master | Study on performance degradation recovery of automatic control systems using passive fault-tolerant control methods. |
| Master | Fault diagnosis scheme design for a three-tank-simulator using random forest |
| Master | Detektion und Mustererkennung von Prozessano-malien bei der Produktion von metallischen Lang-produkten |
| Bachelor | Model-matching based Q-design for performance recovery on a DC motor |
| Bachelor | Entwicklung einer kameragestützten Regelung für das Cinedrive System |
| Bachelor | Entwicklung eines Simulationsmoduls zur Simulation von verschiedenen Fehlertypen mit Anwendung an einem Drei-Tank-Simulator |
| Bachelor | Design and control of the humanoid wheel-legged robot |
| Bachelor | Design of control and fault diagnosis systems with application to three-tank system |
| Master | Online Fehleridentifikation und Mitigation für ein Transportflugzeug |
| Master | Entwicklung einer Angriffserkennung basierend auf zeitvarianten Hilfssystemen für Replay Angriffe am Beispiel eines Drei-Tank-Systems |
| Bachelor | Entwicklung eines virtuellen, vernetzten Drei-Tank-Systems mit 3D-Animation. |
| Master | Modellierung und Charakterisierung eines Sauerstoffsensorelementes zur Ableitung eines Regelungs- und Auswertungsalgorithmus |
| Master | Detection of stealthy integrity cyber-attacks On a wheeled robot system |
| Bachelor | Entwicklung eines Simulationsmoduls zur Simulation von Unsicherheiten mit Anwendung an einem Drei-Tank-Simulator |
| Bachelor | Modeling Safety Functionalities in a Nonlinear Dynamic Plant Model |
| Bachelor | Entwicklung der Steuerung eines Linienvereinigers auf Basis einer speicherprogrammierbaren Steuerung. |
| Master | Entwicklung eines modellbasierten Soft-Sensors und fehlertoleranten Reglers am Beispiel eines Kryostaten zur Gasverflüssigung. |
| Master | Entwicklung einer für Mikrocontroller optimier-ten modellprädiktiven Wärmeübertragungs-regelung. |
| Master | Vison-based control and application to a two-wheel balanced car |
| Master | Study on variational autoencoder (VAE) aided fault detection |
| Master | Simulation eines Drei-Tank-Systems mit degradierenden Komponenten und Fehler-diagnose basierend auf Riemann’scher Distanz |
| Master | A data-driven Fault Detection for Batch Processes using Riemannian Distance. |
| Master | Hybride Modellierung eines mehrstufigen Verdichters auf Basis von Prozesswissen und Messdaten |
| Bachelor | Automatisierte Regler-Parameter-isierung einer Versuchsanlage |
| Master | Connective stability analysis of interconnected LTI systems |
| Master | Machine-learning-modell gestützte Diagnose von Fehlern im Luftmassenmesser. |
| Master | Investigation on order-reduction and time-disctretization of an observer-based controller. |
| Master | Realization of an Reinforcement-Learning Algorithm for Parameter Optimization of a PID-Controller. |
| Master | Study on auto-encoder aided fault detection of static processes |
| Master | Entwicklung einer Notfallregelung für Denial of Service- und Verschlüsselungsangriffe am Beispiel eines Drei-Tank-Systems |
| Master | System performance improvement of single inverter connected to a stiff AC system. |
| Bachelor | Development of a Trajectory Planning and Motion Control Simulation Environment |
| Master | Automatisierte optische PUR Becherschaumanalytik mittels Bildverarbeitung. |
| Master | Detection of topological changes in distributed large-scale network systems |
| Master | Realisation and comparison of training methods of a distribution independent threshold , setting based on Support Vector Machine |
| Master | Untersuchung der Optimierungsstrategien von Energiemanagementsystemen in privaten Haushalten |
| Master | Evaluierung robotergestützter Mess- und Regelungsanwendungen in der Neutronenstreuung |
| Master | Distributed fault detection in voltage-source-inverter based microgrids |
| Master | Entwicklung einer Trajektorienschätzung von beweglichen Objekten in der Umgebung eines autonomen Roboters. |
| Master | Entwicklung einer beobachterbasierten Replay-Angriffserkennung für Teilprozesse mit Remote-I/O am Beispiel eines Drei-Tank-Systems. |
| Master | Untersuchung der Eignung von Kombinationen aus Prognosemethoden und -strategien zur Lastvorhersage |
| Master | Data-Driven Multi-model based Fault Detection of a Chemical Plant |
| Master | Methods of distributed fault detection for interconnected systems |
| Master | Comparison study of path planning methods for an autonomous robot in a dynamic environment with uncertainties |
| Master | Entwicklung einer Fehlerdetektion für Kolbenver-dichter auf Basis von Schwingungssignalen und vorhandenen Prozessdaten |
| Master | Support Vector Machine based Fault Diagnosis for Rotating Machinery using Transfer Learning. |
| Master | Entwicklung eines adaptiven Drehzahlreglers für Schleuderstände mit frei wählbaren Solldrehzahl-en und veränderbaren Massenträgheitsmomenten |