Maximilian Schenke, Student im Masterstudiengang Elektrotechnik der Universität Paderborn, nahm am 20. November den 1. Preis des MINT-Awards Technik 2018 im Zuge einer Festveranstaltung beim Automobilzulieferer MAHLE in Stuttgart entgegen. Seine Bachelorarbeit mit dem Titel „Untersuchung des Erweiterten Kalman-Filters zur Fluss- und Drehzahlbeobachtung im Kontext der feldorientierten Regelung von Asynchronmotoren“ hat die Fachjury aus MAHLE Führungskräften und Professoren überzeugt und ist mit einem Preisgeld von 2.000 Euro dotiert. Herr Schenke hat seine Bachelorarbeit am Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik (LEA) angefertigt und wurde von Herrn Dr.-Ing. Oliver Wallscheid betreut.
Herr Schenke beschäftigte sich in seiner Bachelorarbeit mit feldorientiert geregelten Asynchronmotoren (ASM). Diese reagieren empfindlich auf falsche Modellparameter und Messfehler, wenn sie als drehmoment- oder drehzahlsensorlose Antriebe eingesetzt werden. Bisherige Konzepte werden als sequentieller zweistufiger Prozess behandelt, d. h. es werden zunächst die Motorparameter identifiziert und dann ein Beobachter ausgelegt. Die hierbei inhärent vorhandene Messunsicherheit wirkt sich jedoch nachteilig auf das Parameter-Identifikationsergebnis aus, so dass die daraus resultierende Modellunsicherheit sich ihrerseits nachteilig auf den Beobachterentwurf auswirkt. Da allerdings die Maschinenidentifikation und der Beobachterentwurf das gleiche Ziel haben, d. h. einen bestimmten Antrieb mit höchster Drehzahl- und Drehmomentgenauigkeit steuern zu können, müssen diese nicht zwangsläufig voneinander getrennt werden. Im Rahmen der Arbeit von Herrn Schenke wurde daher die Kombination von Beobachterentwurf und Maschinenidentifikation in einem globalen Optimierungsschritt durchgeführt und analysiert. Da zudem ein Erweitertes Kalman-Filter als Fluss- und Drehzahlbeobachter eingesetzt wird, werden Sensorabweichungen prinzipbedingt berücksichtigt. Experimentelle Tests belegen den Nutzen des vorgeschlagenen Ansatzes gegenüber dem Stand der Technik.
Der MINT-Award wurde bereits zum 15. Mal von der audimax Medien GmbH vergeben. Mit dem Preisgeld werden hervorragende wissenschaftliche Leistungen junger Studierender und Absolventinnen und Absolventen geehrt, die in den MINT-Studienfächern angesiedelt sind. In diesem Jahr wurde der Award zusammen mit dem Automobilzulieferer MAHLE zum Thema „Urbane Mobilität – Innovative Ansätze zu Kabinenkomfort, Konnektivität und Elektrotraktion“ ausgeschrieben.
