Labor für Regelungssysteme und Signalverarbeitung

  1. Hochschule Kempten
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Zusammen mit dem „Labor für Mess- und Steuerungstechnik“ erstreckt sich unser Labor über mehrere Räume im Gebäude T (T232 und T235), die ausreichend Platz für verschiedene Lehrveranstaltungen (v. a. Praktika), Projekt- und Abschlussarbeiten bieten. Unser Hauptfocus liegt dabei auf einer fundierten und möglichst praxisnahen Ausbildung, die unsere Absolventen und Absolventinnen für ihren künftigen Beruf als Ingenieur bestmöglich vorbereiten soll.

Unser Ziel ist es, die theoretischen Zusammenhänge anhand praktischer Anwendungen verständlich zu machen. Zur Vertiefung der Vorlesungen führen wir eine Vielzahl an interessanten Praktika in den Bereichen Systemanalyse, Signalverarbeitung und Regelungstechnik durch.

Darüber hinaus bieten wir im Labor ständig spannende Themen für Projekt-, Bachelor- und Masterarbeiten an. Nehmen Sie bei Interesse Kontakt mit uns auf.

Kontakt

Prof. Dr. -Ing. Stefan Brückl

 +49 (0) 831 2523-176
 stefan.brueckl(at)hs-kempten.de
 T236

Standort

Gebäude TE

Räume:
 T232
T235

 Anfahrt und Lageplan
 Gebäudeplan

Praktika

Signale und Systeme (3. Semester, Bachelor Elektro- und Informationstechnik)

  • Einführung in MATLAB und SIMULINK
  • Digitale Filterung
  • Zeitdiskrete Faltung zur Drehzahlmessung bei einem Elektromotor
  • Spektralanalyse eines Transistorverstärkers mittels Spice
  • Erzeugung eines Sinussignals aus einem rechteckförmigen Signal (analoge Filterung)

Regelungstechnik (4. Semester, Bachelor Elektro- und Informationstechnik)

  • Regelung eines instabilen Magnetlagers

Signalverarbeitung mit Matlab (6. Semester, Bachelor Elektro- und Informationstechnik)

  • Prozess-Identifikation mit der Methode der „kleinsten Quadrate“
  • Spektralanalyse eines Schaltverstärkers mit PWM-Ansteuerung
  • Entwurf und Frequenzgangs-Simulation eines Tief- und Bandpasses
  • Aufbau und messtechnische Untersuchung eines Tief- und Bandpasses
  • Digitale Realisierung eines Tiefpassfilters 3. Ordnung (IIR-Filter)
  • Digitale Realisierung eines Sinc-Tiefpassfilters (FIR-Filter)

Regelungssysteme (6. Semester, Bachelor Elektro- und Informationstechnik, Bachelor Mechatronik)

  • Lage- und Drehzahlregelung eines stromgeregelten Gleichstrommotors
  • Demoversuch Linearantrieb

Modellbasierte Reglerentwicklung (Master Fahrerassistenzsysteme, Master Automatisierungssysteme und Robotik)

  • Entwicklung einer Fahrzeugquerregelung

Advanced Control Systems (Master Electrical Engineering)

  • Control of a Magnetic Levitation System (Mini-Project)

Digital Signal Processing (Master Electrical Engineering)

  • Implementation of a Digital Bandpass Filter (IIR-Filter)
  • Filtering Music with D-T Convolution
  • Implementation of a Moving Average low pass filter (FIR-Filter)
  • Discrete Fourier Transform
  • Spectral Analysis with the Discrete Fourier Transform (FFT)
  • Test of Digital Filters

Ausstattung

12 Laborarbeitsplätze mit umfangreicher Grundausstattung für verschiedenste Lehrveranstaltungen, Projekt und Abschlussarbeiten:

  • PC mit Simulationssoftware Matlab / Simulink und LTSpice
  • Funktionsgenerator und Digital-Oszilloskop
  • PC-basiertes Datenerfassungssystem
  • Rapid Control Prototyping System (Fa. ABB Schweiz),
    graphisch programmierbar mit Matlab / Simulink

Versuchsaufbauten

  • Schwebende Kugel, kleine Ausführung (8 Stück)
  • Schwebende Kugel, große Ausführung (2 Stück)
  • Linearantriebseinheit mit direktantrieb (1 Stück)
  • Antriebssatz aus Gleichstrom-Motor und -Generator (8 Stück)
  • MSP430 Mikrocontroller-Entwicklungskits von der Fa. Texas Instruments (8 Stück)
  • Rapid control Prototyping System für digitale Signalverarbeitung und Regelungstechnik von der Fa. ABB Schweiz (8 Stück)

Besondere Messgeräte

  • Vektor-Netwerk-Analysatoren (Omicron Lab BODE 100, Standford Research Systems SRS 785)
  • Verschiedene PC-basierte Oszilloskope (teilweise Mixed Signal) mit FFT-Analysefunktion (PicoScope 4262, 5444D MSO)
  • Einstellbarer Hoch- und Tiefpassfilter hoher Ordnung (Standford Research Systems SR650)
  • Rauscharmer Vorverstärker  (Standford Research Systems SR560)
  • Modulares Messystem mit rauscharmen Vorverstärker (Standford Research Systems SIM900 MAINFRAME + SIM911 BJT Preamp)
  • Hochgenaue DC-Spannungsquelle (Standford Research Systems DC205)
  • Sehr verzerrungsarmer Funktionsgenerator (Standford Research Systems DS360)

Abschluss- / Studien- und Projektarbeiten (intern)

JahrTitelArt
09/2025Simulation of a magnetic levitation system in PythonScientific Project
09/2025Exploring Different Computer Tools for the Design and Analysis of a Car Cruise ControlMasterarbeit
05/2025Spectral Analysis and Frequency Response Measurement using MATLAB and High-Performance Computer Sound CardsScientific Project
10/2024Investigation of the temporal interpolation and decimation for sample rate conversion using the Fast Fourier TransformationMasterarbeit
07/2024Theoretical and experimental investigation of tapering as a method for filtering signals in the frequency domainScientific Project
01/2024Implementation of Giant FFTs for Sample-Rate ConversionScientific Project
04/2023Development of Filter Prototypes for AD- and DA-ConvertersMasterarbeit
09/2022Two-Degrees-of-Freedom Current Control SchemeScientific Project
09/2022Optimization of Digital Filters on an Cortex-M4 processor using the DSP extensionsScientific Project
07/2022Redesign of the printed circuit board of a wireless power measurement systemScientific Project
01/2022Test and Redesign of the voltage supply and wireless charger of a Battery powered deviceScientific Project
09/2021Digital FiltersScientific Project
03/2021Implementation of Digital Filters on a MicrocontrollerScientific Project
12/2020Entwicklung einer digitalen Lageregelung für einen Gleichstrommotor zur Anwendung in der HochschullehreBachelorarbeit
12/2020Design and Test of a wireless power measurement system for a vehicleMasterarbeit
10/2020Evaluation of digital filter implementation on SigmastudioScientific Project
11/2019Design and Implementation of Digital Filters on a Digital Signal ProcessorMasterarbeit
09/2019Design and Implementation of a Digital Field-Oriented Motor ControlMasterarbeit
08/2019Design and Test of the analog part of a power measurement systemScientific Project
05/2019Design and Implementation of FIR Filters on a digital hardwareMasterarbeit
04/2018Design and implementation of an android application to communicate with Bluetooth low energy devicesMasterarbeit
09/2017Development of a Android Application for Visualization of BLE Sensor DataScientific Project
06/2017Field oriented control of PMSMScientific Project
04/2017PCB Layout of a Wireless Power Measurement SystemScientific Project
03/2017Isolated Voice Authentication and Human Peripheral InterfacingMasterarbeit
12/2016Aufbau einer Mess- und Signalverarbeitungsplattform zur Bewegungs- und Umgebungserfassung von Objekten und zur Erfassung von VitalparameternProjektarbeit
11/2016Hardware Design of a Wireless Power Measurement SystemScientific Project
08/2016Design of a Torque Sensor for a Power Measurement SystemScientific Project
08/2016Programmierung einer mikrocontrollerbasierten Signalverarbeitungsplattform zur Bewegungs- und Umgebungserfassung von ObjektenBachelor Thesis
08/2016Microcontroller based Signal Processing System for a Moving Vehicle using Wireless SensorMasterarbeit
08/2016Design of the Control for the Test Bench of a Torque Measurement SystemMasterarbeit
06/2016Microcontroller Based Signal Processing System for Moving VehicleMasterarbeit
03/2016Microcontroller Based Signal Processing System for Moving VehicleMasterarbeit
03/2016Entwicklung eines mikrocontrollerbasierten und satellitengestützten Ortungssystems für FahrzeugeBachelorarbeit
02/2016Identification of Parametric and Non-Parametric Model for Control SystemMasterarbeit
01/2016Entwicklung eines Laborexperiments zur Spektralanalyse von Audiosignalen mit MatlabBachelorarbeit
06/2015Reaction Wheel PendulumScientific Project
02/2015Entwicklung und Aufbau einer digitalen Winkelregelung für GleichstrommaschinenBachelorarbeit
12/2014Modellbasierte Regelung eines Schwungrad-PendelsBachelorarbeit
06/2014A Dual-Channel FFT Audio Analyzer in MatlabMasterarbeit
07/2013Comparative Investigation of Tuning Methods for Current Controllers in PWM-InvertersMasterarbeit
06/2013Digital Chromatic Guitar TunerScientific Project
08/2012Temperature Control by PID ControllerScientific Project
05/2012Identification and Adaptive Control of an Electromagnetic SystemMasterarbeit
03/2012Design and Implementation of a Digital Current ControlBachelorarbeit
02/2012Analysis Electrocardiogram SignalScientific Project
02/2012Heart Rat Variability AnalysisScientific Project
09/2011Development of an AD-Converter based on Sigma Delta ConversionScientific Project
08/2011Temperature Control ProjectScientific Project
08/2011Power Spectrum EstimationScientific Project
07/2011Parameteridentifikation eines PT1-Systems mittels LS-VerfahrenProjektarbeit
03/2011Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Temperaturregelung eines HeizelementsProjektarbeit
06/2010Drehzahlregelung eines GleichstrommotorProjektarbeit
12/2009Design und Implementierung eines analogen und digitalen BandpassfilterProjektarbeit
11/2009Entwicklung von Prototypen eines Magnetlagers als Demonstrationsobjekte zur digitalen Regelung instabiler Prozesse mit MatlabDiplomarbeit
10/2009Simulation der Leistungsverstärker Ansteuerung (VHDL) in Matlab/Simulink zur magnetischen Lagerung einer schwebenden KugelProjektarbeit
04/2009Rapid Control Prototyping mit universeller DSP Plattform am Beispiel einer Labor-DemonstrationsanlageBachelorarbeit

Laborleitung

Stellvertretende Laborleitung

Mitarbeiter