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LINUX Cluster Project

Regelung nichtlinearer Systeme und Predictive Control


Institution

  • Name: Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik
  • Address: Arcisstraße 21, 80333 München
  • Project Proposal Date: 2018-05-30 10:52:37

Abstract:

In diesem Projekt soll mit Hilfe von COMSOL CFD und Livelink to MATLAB zum einen das Flügelprofil eines Stromerzeugenden Kites simuliert werden. Die Nutzung eines Kites zur Stromerzeugung ist eine neue Windenergie-Technologie, bei der mit weniger Materialeinsatz größere Höhen und insgesamt auch potentiell größere Leistungen als durch heutige Windturbinen erreicht werden. Der Kite fliegt dazu seitlich zum Wind in Achten oder Kreisen, ähnlich wie eine Blattspitze eines Rotorblattes einer Windturbine. Der Kite hat kleine Onboard-Windturbinen mit dem die Windenergie in elektrische Energie umgewandelt und über das Seil zum Boden transportiert wird. Mit Hilfe des Linux Clusters soll zum einen das Mesh und das Turbulenzmodell der CFD-Flügelprofilsimulation derart angepasst werden, dass die Ergebnisse mit Windtunneltests übereinstimmen. Zum anderen soll das Flügelprofil optimiert werden. Dazu soll über Matlab die Geometrieparameter verändert werden und mit COMSOL die Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte neu berechnet werden. Über den evolutionären Algorithmus CMA-ES müssen dafür sehr viele CFD-Simulationen nacheinander ausgeführt werden, bis das Optimum erreicht ist. Ergänzung für die Nutzung durch Herrn Hannes Börngen: Optimierung von Synchronmaschinen mit Hilfe von Finite-Elemente-Berechnungen. Hierbei ist eine starke Parallelisierbarkeit möglich, da pro Optimierungsschritt eine Vielzahl an Arbeitspunkten unabhängig voneinander berechnet werden können.