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Diplom-/Masterarbeiten: Übersicht über die Themengebiete

  • Optimale Steuerung, nichtlineare Designoptimierung und Parameteridentifizierung bei Systemen, die durch eine Kombination aus differential-algebraischen und partiellen Differentialgleichungen beschrieben werden
  • Entwicklung numerischer Verfahren zur Optimalsteuerung, zur Geometrieoptimierung sowie zur Lösung retardierter Differentialgleichungen
  • Wissenschaftliches Rechnen mit Anwendungen hauptsächlich im Maschinenwesen (Robotik, Luft- und Raumfahrttechnik, Medizintechnik, Biomechanik, ...)

 

Prinzipielle Aufgabenstellung

Zu entwickeln und anzuwenden sind numerische Verfahren für die oben genannten Bereiche. Die mathematische Modellierung der Problemstellung und deren theoretische Analyse ist häufig ein nicht unwesentlicher Teil der Arbeit. Die Themen stehen stets in Verbindung mit einem aktuellen Forschungsprojekt. Einige Themen können in Verbindung mit Firmen- und Industriepraktika durchgeführt werden.

 

Aktuelle Aufgabenstellungen

Als Diplomarbeiten werden Teilaspekte von größeren Themenkomplexen innerhalb der Arbeitsgruppe bearbeitet. Die Einbindung in die Arbeitsgruppe sichert eine umfassende Betreuung. Zur Zeit werden Arbeiten aus folgenden Bereichen vergeben:

  • Optimale Steuerung von Akrobatikflugzeugen
    Optimale Steuerung unter Einbeziehung von ausgefeilten Aerodynamikmodellen und unter Berücksichtigung von zahlreichen aktiven Zustandsbeschränkungen
  • Optimale Steuerung von Fertigungsmaschinen und -prozessen bei der Herstellung höchstbelasteter Antriebskomponenten in Großwindkraftwerken
    (Nichtlineare Optimierung, Designoptimierung und CAD, Partielle Differentialgleichungen)
  • Optimierung von Leichtbaurobotern und Mikrorobotern in der Medizin
    (Numerik, Designoptimierung und CAD, Nichtlineare Optimierung, Optimale Steuerung in Verbindung mit Partiellen Differentialgleichungen)
  • Optimale Auslegung von biomechanischen Implantaten
    (Nichtlineare Optimierung, Optimale Steuerung, Partielle Differentialgleichungen)

 

Voraussetzungen

Im Regelfall gelten folgende Voraussetzungen für die Vergabe einer Masterarbeit:

  • Numerische Mathematik: mindestens eine Prüfung mit der Note von 2.3 oder besser
  • Mindestens zwei meiner Spezialvorlesungen oder eine Spezialvorlesung und ein Seminar

    Themenabhängig etwa
    Variationsrechnung und Optimale Steuerung, Partielle oder Retardierte Differentialgleichungen, ...
  • Werkstudententätigkeit in verwandtem Bereich
  • Kenntnisse im und Bereitschaft zum Umgang mit Rechnern und Programmieren

 

Auswahl bislang vergebener und selbst betreuter Diplomarbeiten/Dissertationen (Stand 09.2010)

Vogl, Christine, Effiziente numerische Lösung retardierter Differentialgleichungen, Diplomarbeit, September 2010.
 
Anzalone, Carmelo, Optimalsteuerungsprobleme zweier redundanter Roboter innerhalb einer Arbeitszelle, Diplomarbeit, September 2010.
 
Meyer, Dominik, Optimale Steuerung eines Industrieroboters mit zeitvariabler Geometrie, Diplomarbeit, Juni 2010.
 
Wimmer, Florian, Optimalsteuerungsprobleme mit Verzweigung, Diplomarbeit, September 2008.
 
Albrecht, Sebastian, Optimal Control of Robotic Manipulators on Linked Manifolds of Different Orders, Diplomarbeit, April 2008.
 
Breun, Sylvia, Optimale Steuerung redundanter Roboter auf Mannigfaltigkeiten - Strukturanalyse und numerische Realisierung, Dissertation, Dezember 2007.
 
Schanzer, Gerhard, Optimale Steuerung eines Mehrfinger-Greifers mit konkurrierenden Steuerungen unter Berücksichtigung von Elastizitäten, Dissertation, Dezember 2007.
 
Pfefferer, Johannes, Efficient recursive formulation of optimal control problems for industrial manipulators, Diplomarbeit, September 2007.
 
Einarsson, Indridi, Recovery of bathymetry from gravity data on the ocean surface, Master Thesis, Juli 2007.
 
Diesch, Nicola, Simulation der dreidimensionalen Wärmeausbreitung in Zähnen nach dem Einbringen von Inlays, Diplomarbeit, November 2006.
 
Sirch, Dieter, Effiziente Methoden zur Steuerung anisotroper, hexaedrischer Gitter bei Finite-Element-Verfahren, Diplomarbeit, Juli 2006.
 
Ziegler, Stephan, Energieoptimale Steuerung eines mehrgelenkigen Industrieroboters, Diplomarbeit, März 2006.
 
Schmidt, Steffen, Ein Verfahren zur präzisen Berechnung dreidimensionaler, reibungsfreier Idealgasströmungen über den gesamten Kompressibilitätsbereich, Diplomarbeit, Oktober 2005.
 
Sonner, Christian, Zeitoptimale Steuerung von Robotern im schwerelosen Raum, Diplomarbeit, Juni 2005.
 
Winter, Christoph, Simulation of the Temperature Distribution in a Space Vehicle, Diplomarbeit, April 2005.
 
Keil, Andreas, Optimale Steuerung eines Raumgleiters beim Eintritt in die Marsatmosphäre unter Verwendung nichtglatter Modelle, Diplomarbeit, April 2005.
 
Bäumler, Stefan, Optimale Steuerung mehrdimensionaler Roboterbewegungen mit Beschränkungen auf den zweidimensionalen Endeffektorraum, Diplomarbeit, Januar 2005.
 
Loidl, Martin, Optimale Übergabestrategien in manipulatorbestückten Fertigungsketten, Diplomarbeit, September 2004.
 
Gnandt, Christian, Spannungsbeschränkte optimale Steuerung von Leichtbaurobotern in aufgelöster Fachwerkbauweise, Diplomarbeit, September 2004.
 
Wimmer, Georg, Numerische Lösung optimaler Steuerungsaufgaben mittels verfahrensangepasster SQP-Nullraum-Methoden, Dissertation, Mai 2004.
 
Misch, Rainer, Ein modaler Ansatz für die Prädiktion der Bewegung elastischer Körper, Diplomarbeit, April 2004.
 
Fronz, Stephan, Optimimaler Einsatz von Leichtbaurobotern mit Vakuum-Greifer im Logistik-Bereich, Diplomarbeit, Januar 2004.
 
Klauser, Andreas, Optimierung der Parametersensitivität von Bahnen mehrgelenkiger Industrieroboter, Diplomarbeit, Oktober 2003.
 
Zettl, Thomas, Genauigkeitsgesteuerte Konturapproximationsprobleme als Aufgaben der Optimalen Steuerung, Diplomarbeit, Mai 2003.
 
Neumann, Lutz, Diskrete Optimalsteuerung von Industrierobotern mit kontinuierlichen Lösungsansätzen, Diplomarbeit, Januar 2003.
 
Breun, Sylvia, Optimale Bahnführung eines Industrieroboters bei restringiertem Arbeitsraum, Diplomarbeit, Juni 2002.
 
Platzer, Thomas, Präzise Modellierung und optimale Steuerung eines flexiblen Roboterarmes, Diplomarbeit, Mai 2002.
 
Schanzer, Gerhard, Optimale Steuerung eines miniaturisierten Greifers mit Zustandsbeschränkung zweiter Ordnung, Diplomarbeit, Mai 2002.
 
Schenk, Tim, Effiziente Verfahren zur optimalen Steuerung von mehrgelenkigen Industrierobotern, Diplomarbeit, Mai 2002.
 
Herrmann, Björn, Volle Optimierung von dreidimensionalen Wiedereintrittsbahnen einer Raumkapsel neuer Technologie mit Querneigungssteuerung, Diplomarbeit, Mai 2001.
 
Günther, Frank, Optimale Abbremsstrategien beim Wiedereintritt einer Raumkapsel, Diplomarbeit, August 1998.
 
Schmitz, Susanne, Aufstiegsbahnoptimierung einer Forschungsrakete in drei Dimensionen mit aktiver Querbeschleunigungsbeschränkung, Diplomarbeit, Mai 1998.
 
Wolf, Carola, Zeitoptimale Steuerung eines zweigelenkigen Roboterarmes, Diplomarbeit, Mai 1998.
 
Wimmer, Georg, Vollständige Optimierung von dreidimensionalen Testflugbahnen für einen Hyperschalldemonstrator, Diplomarbeit, Mai 1998.
 
Forster, Christian, Optimale Approximation von bikubischen Splineflächen durch Triangulation, Diplomarbeit, Februar 1998.
 
Reitmayer, Oliver, Ein effizientes Verfahren zur fraktalen Kompression von Bewegtbildern, Diplomarbeit, Juli 1996.
 
Reich, Andreas, Optimale Steuerung eines hochagilen autonom arbeitenden Weltraumroboters, Diplomarbeit, Mai 1996.
 
Stanglmeir, Margit, Datenreduzierte Darstellung von Dentaloberflächen, Diplomarbeit, Mai 1996.
 
Lorenz, Harald, Bahnoptimierung für eine neuartige Raumkapsel vom Wiedereintritt bis zur Gleitschirmlandung, Diplomarbeit, August 1995.

 

   

 
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