Wissenschaftlicher Mitarbeiter : Steigerung der Genauigkeit von Antriebssystemen durch modellbasierte Fehlerkompensation

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Doktorand (m / w / d) für das Thema Steigerung der Genauigkeit von Antriebssystemen durch modellbasierte Fehlerkompensation

Die erzielbare Fertigungsqualität sowie -geschwindigkeit moderner Produktionsanlagen wird maßgeblich durch die verbauten Antriebssysteme bestimmt. Zahnstange-Ritzel-Antriebe (ZRA) werden dabei vor allem eingesetzt, wenn lange Verfahrwege sowie hohe Beschleunigungs- und Vorschubkräfte gefordert werden. Ein zentrales Problem ist allerdings das systemimmanente geometrische Umkehrspiel, das die erzielbare Bahngenauigkeit limitiert. Im Rahmen aktueller Forschung wird daher untersucht, wie die Genauigkeit von ZRA durch eine modellbasierte Kompensation des Umkehrspiels gesteigert werden kann. Grundlage hierfür sind hochgenaue Dynamikmodelle die das Verhalten des realen Systems abbilden. Um hierbei auch individuelle Montage- und Fertigungstoleranzen sowie zustandsabhängige Größen wie Reibung präzise modellieren zu können werden analytische Methoden mit Ansätzen des maschinellen Lernens kombiniert. Aufbauend auf diese Modelle werden regelungstechnische Ansätze zur zustandsabhängigen Fehlerkompensation sowie zur modellbasierten Reibungs- und Beschleunigungsvorsteuerung entwickelt und an Versuchsanlagen experimentell erprobt.

Wir bieten Ihnen :

Themenübergreifende und vielseitige Tätigkeiten

Möglichkeit zur Promotion

Hoher Anwendungsbezug und enge Kontakte zu Industrie, Universitätsinstituten und Forschungseinrichtungen weltweit

Ein Sprungbrett für die Führungskarriere in Industrie und Forschung

Innovative und interessante Einblicke im Bereich Werkzeugmaschinen und Industrieroboter von der Antriebsregelung bis hin zur Maschinenkinematik

Teilnahme an internationalen Konferenzen

Ihre zukünftigen Themenschwerpunkte :

Modellierung und Identifikation des Systemverhaltens von Antriebssystemen

Entwicklung von neuartigen Ansätzen zur Modellierung zustandsabhängiger Systemgrößen

Entwicklung modellbasierter Regelungsansätze und Fehlerkompensationen für positionsgeregelte Antriebe

Experimentelle Validierungen an Versuchsanlagen

Veröffentlichung der Forschungsergebnisse

Ihr Profil :

Sie haben Ihr Studium mit überdurchschnittlichen Leistungen abgeschlossen und sind interessiert an interdisziplinärer, eigenverantwortlicher Arbeit

Ein sicheres Auftreten, Kreativität sowie sehr gute Englischkenntnisse befähigen Sie, im wissenschaftlichen Umfeld zu kommunizieren

Sie sollten Interesse mitbringen, wissenschaftliche Erkenntnisse sowohl theoretisch und simulativ zu erarbeiten, als auch an realen Versuchsaufbauten und Maschinen zu validieren

Idealerweise bringen Sie Vorkenntnisse im Bereich der Antriebsregelung sowie der Modellierung und Identifikation dynamischer Systeme mit

Sie sind in der Lage, eigene Ansätze mit gängigen Programmiersprachen (z.B. Matlab, Python, C++) umzusetzen

Die Universität Stuttgart möchte den Anteil der Frauen im wissenschaftlichen Bereich erhöhen und ist daher an Bewerbungen von Frauen besonders interessiert.

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung vorrangig eingestellt.

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