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In den letzten Jahrzehnten haben permanentmagneterregte Synchronmaschinen und deren Regelung immer mehr Einzug in industrielle Applikationen erhalten. Durch die weltweit wachsende Elektromobilität partizipiert das Automobil an deren fortschreitenden Einsatzmöglichkeit. Die Modellierung eines physikalisch-technischen Systems ist ein wichtiger Bestandteil in der Entwicklung einer Regelung. Inhaltlich setzt sich die Abschlussarbeit mit dieser Vorgehensweise für eine 6-phasige permanentmagneterregte Synchronmaschine auseinander. Durch die doppelte Anzahl an Statorwicklungen existieren unter anderem zwei verschiedene Wicklungskonzepte, wie eine elektrische Maschine aufgebaut sein könnte. Beide Wicklungskonzepte, bei dem entweder eine volle magnetische Kopplung oder keine magnetische Kopplung der betrachteten Teilsysteme vorliegt, werden untersucht. Ziel der Masterthesis ist es, eine mathematische Grundlage für die Modellbildung einer 6-phasigen permanentmagneterregten Synchronmaschine herzuleiten, um darauf aufbauend eine feldorientierte Regelung zu entwerfen. Wie in der industriellen Antriebstechnik gebräuchlich, erfolgt die Regelung in einem rotierenden Koordinatensystem. Die Stromregelung basiert auf einen zeitkontinuierlichen PI-Regler samt Spannungsbegrenzung und einer Anti-Windup-Struktur. In der Ausarbeitung wird mithilfe zweier Simulationsmodelle bewiesen, dass sowohl das mathematische Modell einer 6-phasigen permanentmagneterregten Synchronmaschine als auch deren Regelung simulationstechnisch die erwarteten Resultate liefern.

Diese Abschlussarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines VHDL-Ethernet Protokollstapels. Aufbauend auf einem existierenden Protokollstapel für 1 GBit/s ist das Ziel dieser Arbeit, einen Protokollstapel zu entwerfen, der eine Datenübertragungsrate von mehr als 10 GBit/s erreicht. Dieser Protokollstapel soll die Protokolle Ethernet, IPv4, ARP, ICMP und UDP enthalten. Durch eine flexible Struktur der Ports und den Einsatz von generics soll dieser Protokollstapel leicht konfigurierbar und so für viele Anwendungszwecke nutzbar sein. Zunächst wurde der existierende Protokollstapel von der Xilinx Vertix5 Serie auf die 7er Serie portiert und in Betrieb genommen. Dabei traten Probleme mit dem Transceiver und dem ARP Protokoll auf. Nachdem diese gelöst wurden, konnte ein Konzept für den neuen Protokollstapel erarbeitet werden. Dieser nutzt nun ein – in der Busbreite – flexibles Streaming Interface, um die Geschwindigkeit der Datenübertragung anzupassen. Da jedes der genutzten Protokolle an die Daten einen Header/Trailer anhängt oder entfernt, wurden für diese Aufgabe insgesamt vier Low-Level-Module entwickelt. Diese Module wurden mit Hilfe einer Testbench und einer Testmatrix verifiziert. Die Protokollmodule stellen nun den Header/Trailer zusammen und fügen diese mit Hilfe der Low-Level-Module an oder entfernen diese. Bei der Simulation des Protokollstapels wurde die Funktion der Protokolle nachgewiesen. Durch die große Busbreite, von 64 Bit bei 10 GBit/s und 128 oder 256 Bit bei 40 GBit/s, schlug allerdings die Timing-Analyse fehl. Der kritische Pfad konnte bei der CRC Berechnung gefunden werden. Durch parallele CRC-Berechnungen wurde eine vorübergehende Lösung dieses Problems für die Geschwindigkeit 10 GBit/s erreicht. Die Analyse des Ressourcenverbrauchs zeigte, dass der neue Protokollstapel nur wenig Ressourcen in einem FPGA nutzt. Für 10 GBit/s werden lediglich 3000 LUTs und 2400 Register benötigt. Des weiteren wurde festgestellt, dass der Ressourcenverbrauch nicht proportional zur Busbreite ist. Bei einer Verdopplung der Busbreite werden lediglich 60 % mehr Ressourcen benötigt.

This Master's Thesis discusses intelligent sensor networks considering autonomous sensor placement strategies and system health management. Sensor networks for an intelligent system design process have been researched recently. These networks consist of a distributed collective of sensing units, each with the abilities of individual sensing and computation. Such systems can be capable of self-deployment and must be scalable, long-lived and robust. With distributed sensor networks, intelligent sensor placement for system design and online system health management are attractive areas of research. Distributed sensor networks also cause optimization problems, such as decentralized control, system robustness and maximization of coverage in a distributed system. This also includes the discovery and analysis of points of interest within an environment. The purpose of this study was to investigate a method to control sensor placement in a world with several sources and multiple types of information autonomously. This includes both controlling the movement of sensor units and filtering of the gathered information depending on individual properties to increase system performance, defined as a good coverage. Additionally, online system health management was examined in this study regarding the case of agent failures and autonomous policy reconfiguration if sensors are added to or removed from the system. Two different solution strategies were devised, one where the environment was fully observable, and one with only partial observability. Both strategies use evolutionary algorithms based on artificial neural networks for developing control policies. For performance measurement and policy evaluation, different multiagent objective functions were investigated. The results of the study show that in the case of a world with multiple types of information, individual control strategies performed best because of their abilities to control the movement of a sensor entity and to filter the sensed information. This also includes system robustness in case of sensor failures where other sensing units must recover system performance. Additionally, autonomous policy reconfiguration after adding or removing of sensor agents was successful. This highlights that intelligent sensor agents are able to adapt their individual control policies considering new circumstances.