Schmitz-Rode, Benedikt und Göhner, Stephan

Projektbeschreibung

In elektrischen Antriebssystemen werden Rotorlagegeber eingesetzt, um Drehzahl und Position des Rotors der elektrischen Maschine präzise zu erfassen. Dabei kommen vornehmlich Resolver und Inkrementalgeber zum Einsatz, die sich hinsichtlich ihrer elektrischen Schnittstelle und Messcharakteristik deutlich unterscheiden. Um die erfassten Signale in einer digital implementierten Regelung nutzbar zu machen, müssen sie zunächst digitalisiert und anschließend auswertet werden. In dieser Projektarbeit werden die gängigen Auswertungsverfahren hinsichtlich Genauigkeit, Rechenaufwand und Sensitivität unter realen Betriebsbedingungen untersucht. Auf Basis einer umfassenden Literaturrecherche sollen zunächst simulative Studien durchgeführt werden, um geeignete Verfahren zu identifizieren. Vielversprechende Algorithmen sollen anschließend auf echtzeitfähiger FPGA‑Hardware implementiert und anhand von Messungen an den Prüfstanden des ETI validiert werden.

Aufgabenstellung

Literaturrecherche zu Prinzipien, Vor‑ und Nachteilen von Resolver, Inkremental‑ und magnetischen Gebern. 

Entwicklung eines Simulationsmodells (Matlab/Simulink) für ideale und gestörte Sensor‑Signale. 

Implementierung ausgewählter Auswertungsverfahren (PLL, Kalman‑Filter, digitale Zähler) in Simulation und anschließend auf einem FPGA (AMD/Vivado). 

Anwenden der Verfahren an Prüfständen des ETI zur Validierung der Verfahren. 

Quantitative Vergleichsanalyse der implementierten Methoden gegenüber Standardverfahren.