Abschlussarbeit: Modellprädiktive Regelung eines Brennstoffzellen-Antriebssystem für die Luftfahrt

Deine Mission

Der Maximierung der Leistungsfähigkeit des Brennstoffzellensystems kommt in der Anwendung als Luftfahrtantriebssystem eine überragende Bedeutung zu. Leistungsdichte und Energieeffizienz wirken sich unmittelbar auf die erzielbare Reichweite aus. Gleichzeitig müssen systemschädigende Betriebsbedingungen verhindert werden. Modellprädiktive Regelung (MPC) ermöglicht eine vorausschauende, optimale Regelung unter Berücksichtigung von Zustands- und Steuerbeschränkungen.
Die Kühlung des Brennstoffzellenverbunds ist kritisch für die Effizienz und Leistungsfähigkeit des gesamten Antriebssystems. Die optimale Mehrgrößenregelung des Hochtemperatur-Kühlkreislauf bildet einen Einstiegspunkt in die Umsetzung einer modellprädiktiven Regelung für Brennstoffzellensysteme. Die ausgeschriebene Arbeit knüpft an zwei abgeschlossene Masterarbeiten zum Thema an. Auf Basis der vorhandenen, prototypischen Implementierung einer MPC zur Regelung der Hochtemperatur-Kühlung soll durch Portierung auf ein Steuergerät im Rahmen einer Hardware-in-the-Loop (HiL) Simulation der Machbarkeitsnachweis erbracht werden. Die Umsetzung der modellprädiktiven Regelung soll vor dem Hintergrund realer, technischer Herausforderungen optimiert werden.

Deine Aufgaben umfassen:

• Einarbeitung in die vorhandene, prototypische Implementierung in MATLAB/Simulink
• Anpassung zur Portierung auf ein reales Steuergerät
• Vorbereitung, Durchführung und Analyse von HiL-Tests
• Optimierung vor dem Hintergrund realer, technischer Herausforderungen
• Optional: Demonstration am realen Brennstoffzellensystem

Dein Profil

• Du hast ein abgeschlossenes Bachelorstudium (oder Vordiplom) in Technischer Kybernetik, Technischer Informatik, Maschinenbau, Elektrotechnik oder Luft- und Raumfahrttechnik und befindest Dich aktuell im Masterstudium.
• Du hast ein gutes Verständnis von Algorithmen zur Lösung von Optimierungsproblemen.
• Du bringst sehr gute Programmierkenntnisse in MATLAB/Simulink sowie in C/C++ mit.
• Du hast praktische Erfahrung in der Entwicklung von echtzeitfähiger SW für Embedded HW.
• Du bist sicher im Umgang mit Linux oder willst es werden.
• Du bist dynamisch, positiv, authentisch und identifizierst Dich mit unserer Vision, emissionsfreies Fliegen zu realisieren.
• Du bist gerne Teil eines motivierten und ambitionierten Teams, hast Spaß daran, Ziele gemeinsam zu erreichen und Best Practices zu teilen.
• Du hast sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift.

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