DFG-Projekt "Daten- und Antwortflächen-gesteuerter Entwurfsassistent für geregelte flexible Mehrkörpersysteme" bewilligt

Das zum 1. Juni 2022 bewilligte DFG-Projekt ist ein Projekt im DFG-Schwerpunktprogramm SPP 2353 "Mehr Intelligenz wagen – Entwurfsassistenten in Mechanik und Dynamik". Es wird gemeinsam mit dem Institut für Technische und Numerische Mechanik der Universität Stuttgart von Prof. Peter Eberhard durchgeführt.

Viele technische Systeme wie Roboter oder Fahrzeuge lassen sich als flexible Mehrkörpersysteme modellieren, bei denen starre und deformierbare Körper über Bindungen und Koppelelemente beweglich miteinander verbunden sind. Bei mechatronischen Systemen treten Aktuatoren mit entsprechenden Regelgesetzen hinzu. Solche komplexen Systeme werden heutzutage noch immer meist erfahrungsbasiert entworfen und gestaltet, wobei die Disziplinen Mechanik und Regelungstechnik oft unabhängig voneinander agieren. Um jedoch das volle Optimierungspotenzial zu nutzen, sollten Reglerauslegung und Gestaltung der mechanischen Komponenten gemeinsam erfolgen, wobei die Mehrkriterienoptimierung vor dem Hintergrund der vielfältigen Anforderungen ein systematisches Auslegungskonzept liefert, das der menschlichen Lösungssuche bei Weitem überlegen ist. Allerdings steht bspw. bei der Lösung mit genetischen Optimierungsalgorithmen die Vielzahl der benötigten Systemanalysen im Widerspruch zum hohen Zeitaufwand für jede einzelne Simulation des flexiblen Mehrkörpersystems.

Um die Auslegung solcher komplexer Systeme zu vereinfachen, wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) das Schwerpunktprogramm "SPP 2353: Daring More Intelligence – Design Assistants in Mechanics and Dynamics" genehmigt, in dessen Rahmen Entwurfsassistenten für den systematischen Systementwurf entstehen sollen. Speziell sollen im Projekt "Daten- und Antwortflächen-gesteuerter Entwurfsassistent für geregelte flexible Mehrkörpersysteme", das gemeinsam mit dem Institut für Technische und Numerische Mechanik der Universität Stuttgart von Prof. Peter Eberhard durchgeführt wird, Module entwickelt werden, welche mithilfe von KI-Methoden die Formalisierung der Optimierungsaufgabe erleichtern, die Problemdimension reduzieren und die Einzelanalyse beschleunigen. Dabei kann der Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik der BTU auf langfristige Erfahrungen aus Kooperationsprojekten mit Rolls-Royce Deutschland zum automatisierten Triebwerksentwurf zurückgreifen.

Bearbeiter: Jean Carlo Grandas Franco betreut durch Prof. Dr.-Ing. habil. Hon. Prof. (NUST) Dieter Bestle
 

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. habil. Dieter Bestle
Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik
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Jean Carlo Grandas Franco
Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik
T +49 (0) 355 69-4088
grandasf(at)b-tu.de