Control and Simulation of Rocket Hopper Demonstrator

Worum geht's

Du arbeitest an Modellierung, Simulation und Regelung eines Cold-Gas-Raketenantriebs (Rocket Hopper) und setzt den entwickelten Regler in Software und Hardware um. Am Ende kannst du eine Simulationsumgebung mit ODE-basierten und Lumped-Parameter-Modellen aufbauen, Ecosim Pro / ESPSS nutzen sowie Regelungen (PID, MPC, RL) entwerfen und in einer Testkampagne mit Hochdruckgasen praktisch erproben.

Was du danach kannst

• Aufsetzen einer Simulationsumgebung für transiente Fluidströmungen (ODE) und Lumped-Parameter-Modelle
• Modellierung mit Ecosim Pro und der ESPSS-Bibliothek
• Vertrautheit mit PID-, MPC- und RL-Reglern und Auswahl eines geeigneten Reglers (mit ≥3 Auswahlkriterien)
• Synthese von Reglern in der Simulationsumgebung und Einsatz auf Hardware
• Erkennen und Benennen von mindestens 2 praktischen Herausforderungen der Regelungstechnik
• Verfassen eines wissenschaftlichen Kurzpapers und Präsentation der Ergebnisse vor Fachpublikum
• Nennen und Anwenden der 4 Schritte zur Lösung praktischer Regelungsprobleme (Modellierung, Simulation, Regelungssynthese, Übertragung/Test)
• Sicherer Umgang mit Hochdruckgasen und Kenntnis der damit verbundenen Gefahren

Aus was das Modul besteht

• VorlesungenWiederholung und Vermittlung von Grundlagen; Tutorials, Fragen und Quiz zur Festigung
• Projektphase (Gruppenarbeit, bis 3 Studierende)Modellierung, numerische Simulation und Synthese von Regelgesetzen; Sprechstunden unterstützen bei Ecosim-Problemen
• Testkampagne (Blockseminar, voraussichtlich eine Woche im Januar, Oberpfaffenhofen)Einsatz und Test der Regler auf dem Rocket Hopper; praktische Erfahrung mit Hochdruckgasen
• Dokumentation und PräsentationVerfassen eines wissenschaftlichen Berichts (Paper-Format) und Präsentation der Ergebnisse

Lehrmethode

• Vorlesung (Präsentation, Tutorials, Quizfragen)Vermittlung und Wiederholung von Theorie sowie Festigung durch Übungen
• Gruppenprojekt mit SprechstundenPraktische Anwendung der Theorie, Unterstützung bei Tool-Nutzung und Projektfortschritt
• Blockseminar / Testkampagne vor OrtPraxisprüfung des Reglers und Training im sicheren Umgang mit Hochdruckgasen
• Schriftlicher Bericht und PräsentationWissenschaftliche Dokumentation und Kommunikation der Ergebnisse