Bachelor- / Masterarbeit: Technisch-wirtschaftliche Optimierung elektromechanischer Antriebsstränge in MATLAB

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (MSE) der RWTH Aachen beschäftigt sich mit interdisziplinären Forschungsfragen rund um die Entwicklung technischer Systeme. Ein besonderer Fokus liegt auf der Reduktion der hohen Arbeitsaufwände in frühen Phasen heutiger Produktentstehungsprozesse.

Im Kontext des Klimawandels werden für mobile Baumaschinen neue, nachhaltige Antriebsstrangkonzepte benötigt. Für die sichere Auswahl des technisch und wirtschaftlich optimalen Konzeptes müssen dabei viele in Frage kommenden Konzepte multikriteriell optimiert werden. Benötigte Optimierungsworkflows müssen heute jedoch noch für jedes einzelne Konzept aufwendig manuell implementiert werden.

Zur Reduktion dieser Aufwände entwickelt das MSE Methoden und Software, mit denen Optimierungsworkflows automatisiert in MATLAB erzeugt werden können. Die Grundlage bilden umfangreiche Bibliotheken modular kombinierbarer Simulationsmodelle. Für eine Anwendung in der Antriebstechnik fehlen bislang jedoch noch geeignete Modelle.

Das Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung modular kombinierbarer MATLAB-Modelle für die Optimierung elektromechanischer Antriebsstränge unter Berücksichtigung des physikalischen Verhaltens, Wirkungsgrades sowie der Lebensdauer, Anschaffungs- und Betriebskosten. Die Modelle werden mit einem realen Use-Case validiert, die Entwicklung und Optimierung des Antriebsstrangs einer mobilen Baumaschine.

Aufgaben:

• Entwicklung modular kombinierbarer MATLAB-Modelle für die Simulation des physikalischen Verhaltens, Wirkungsgrades und der Lebensdauer, Anschaffungs- und Betriebskosten von Komponenten elektromechanischer Antriebsstränge (z.B. für Batterien, Brennstoffzellen, Leistungselektronik und Getriebe).
• Optimierung mehrerer elektromechanischer Antriebsstrangkonzepte einer mobilen Baumaschine.

Voraussetzung:

• Interesse für Antriebstechnik und multikriterielle Optimierung.
• Grundlegende MATLAB-Kenntnisse von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich.

Wir bieten:

• Flexible Definition der Forschungsschwerpunkte nach individuellem Interesse.
• Intensive Betreuung und Austausch in der Forschungsgruppe.

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Lukas Irnich, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Eilfschornsteinstr. 18, 52062 Aachen
lukas.irnich@imse.rwth-aachen.de