Regelungssysteme und Signalverarbeitung

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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

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

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

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

Besondere Messgeräte

  • Vektor-Netwerk-Analysatoren (Omicron Lab BODE 100, Standford Research SRS 785)
  • Verschiedene PC-basierte Oszilloskope (teilweise Mixed Signal) mit FFT-Analysefunktion (Fa. PicoScope)
Abschluss- / Studien- und Projektarbeiten

Abschluss- / Studien- und Projektarbeiten

Jahr

Titel

Art

11/2019

Design and Implementation of Digital Filters on a Digital Signal Processor

Masterarbeit

09/2019

Design and Implementation of a Digital Field-Oriented Motor Control

Masterarbeit

08/2019

Design and Test of the analog part of a power measurement system

Scientific Project

05/2019

Design and Implementation of FIR Filters on a digital hardware

Masterarbeit

04/2018

Design and implementation of an android application to communicate with Bluetooth low energy devices

Masterarbeit

09/2017

Development of a Android Application for Visualization of BLE Sensor Data

Scientific Project

06/2017

Field oriented control of PMSM

Scientific Project

04/2017

PCB Layout of a Wireless Power Measurement System

Scientific Project

03/2017

Isolated Voice Authentication and Human Peripheral Interfacing

Masterarbeit

12/2016

Aufbau einer Mess- und Signalverarbeitungsplattform zur Bewegungs- und Umgebungserfassung von Objekten und zur Erfassung von Vitalparametern

Projektarbeit

11/2016

Hardware Design of a Wireless Power Measurement System

Scientific Project

08/2016

Design of a Torque Sensor for a Power Measurement System

Scientific Project

08/2016

Programmierung einer mikrocontrollerbasierten Signalverarbeitungsplattform zur Bewegungs- und Umgebungserfassung von Objekten

Bachelor Thesis

08/2016

Microcontroller based Signal Processing System for a Moving Vehicle using Wireless Sensor

Masterarbeit

08/2016

Design of the Control for the Test Bench of a Torque Measurement System

Masterarbeit

06/2016

Microcontroller Based Signal Processing System for Moving Vehicle

Masterarbeit

03/2016

Microcontroller Based Signal Processing System for Moving Vehicle

Masterarbeit

03/2016

Entwicklung eines mikrocontrollerbasierten und satellitengestützten Ortungssystems für Fahrzeuge

Bachelorarbeit

02/2016

Identification of Parametric and Non-Parametric Model for Control System

Masterarbeit

01/2016

Entwicklung eines Laborexperiments zur Spektralanalyse von Audiosignalen mit Matlab

Bachelorarbeit

06/2015

Reaction Wheel Pendulum

Scientific Project

02/2015

Entwicklung und Aufbau einer digitalen Winkelregelung für Gleichstrommaschinen

Bachelorarbeit

12/2014

Modellbasierte Regelung eines Schwungrad-Pendels

Bachelorarbeit

06/2014

A Dual-Channel FFT Audio Analyzer in Matlab

Masterarbeit

07/2013

Comparative Investigation of Tuning Methods for Current Controllers in PWM-Inverters

Masterarbeit

06/2013

Digital Chromatic Guitar Tuner

Scientific Project

08/2012

Temperature Control by PID Controller

Scientific Project

05/2012

Identification and Adaptive Control of an Electromagnetic System

Masterarbeit

03/2012

Design and Implementation of a Digital Current Control

Bachelorarbeit

02/2012

Analysis Electrocardiogram Signal

Scientific Project

02/2012

Heart Rat Variability Analysis

Scientific Project

09/2011

Development of an AD-Converter based on Sigma Delta Conversion

Scientific Project

08/2011

Temperature Control Project

Scientific Project

08/2011

Power Spectrum Estimation

Scientific Project

07/2011

Parameteridentifikation eines PT1-Systems mittels LS-Verfahren

Projektarbeit

03/2011

Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Temperaturregelung eines Heizelements

Projektarbeit

06/2010

Drehzahlregelung eines Gleichstrommotor

Projektarbeit

12/2009

Design und Implementierung eines analogen und digitalen Bandpassfilter

Projektarbeit

11/2009

Entwicklung von Prototypen eines Magnetlagers als Demonstrationsobjekte zur digitalen Regelung instabiler Prozesse mit Matlab

Diplomarbeit

10/2009

Simulation der Leistungsverstärker Ansteuerung (VHDL) in Matlab/Simulink zur magnetischen Lagerung einer schwebenden Kugel

Projektarbeit

04/2009

Rapid Control Prototyping mit universeller DSP Plattform am Beispiel einer Labor-Demonstrationsanlage

Bachelorarbeit

Laborleitung

Stellvertretende Laborleitung

Mitarbeiter