Department of Information Technology and Electrical EngineeringAcronym | D-ITET | Homepage | http://www.ee.ethz.ch/ | Country | Switzerland | ZIP, City | | Address | | Phone | | Type | Academy | Parent organization | ETH Zurich | Current organization | Department of Information Technology and Electrical Engineering | Child organizations | |
Open OpportunitiesModel Predictive Control (MPC) is extensively utilized in industry and academia. However, designing an optimal cost function and constraints for achieving the best closed-loop performance remains an open challenge. This project seeks to bridge this gap by framing the problem as a policy optimization problem and solving it through the application of gradient-based optimization schemes. - Electrical Engineering
- Master Thesis, Semester Project
| This project aims at developing a machine learning approach (for example, using convolutional neural networks) for localizing and tracking anatomical landmarks from cardiac MR images. - Biomedical Engineering, Electrical and Electronic Engineering
- Master Thesis
| In Formula 1 races, the psychology of human drivers plays a significant role in winning. Who is willing to take more risks and act more aggressively to secure victory? In this project, we aim to replicate such edge scenarios in autonomous racing. Until now, autonomous race cars often act conservatively, assuming the opponent's trajectory is fixed and not pushing to the limits of their constraints. Using game-theoretic control, we want to model the strategic, risky decision-making that happens on the race track. Specifically, we will delve into the competitive behaviors emerging from feedback Nash Equilibria (NE) and open-loop NE and explore whether we can encourage agents to be more aggressive with one solution concept over the other. Can we demonstrate the superiority of feedback equilibria theoretically and in simulation? - Intelligent Robotics, Robotics and Mechatronics, Systems Theory and Control, Systems Theory and Control
- ETH Zurich (ETHZ), Master Thesis, Semester Project
| This project contains the use of analytical models to calculate the frequency-dependent inductance of inductors over a wide frequency range. Also part are the investigation and application of suitable methods in order to perform time-domain circuit simulations of the converter system with a varying, frequency-dependent inductance. The goal is to develop simplified models that predict the frequency-dependent behavior of the converter system the inductor is employed in. - Electrical Engineering
- Master Thesis, Semester Project
| This master thesis aims to establish a comprehensive baseline for the LIB recycling industry, evaluating CO2 emissions and associated costs. Based on literature reviews and expert interviews you can build techno-economic analyses and conduct life-cycle assessments using Python. These will inform the development of low-carbon scenarios to enhance the sustainability of battery technologies. Join our dynamic and interdisciplinary research group to contribute to critical advancements in environmental and economic aspects of LIB recycling. - Environmental Engineering Modelling, Industrial Engineering, Innovation and Technology Management, Research, Science and Technology Policy
- Master Thesis
| Durch die Verdichtung der Strömung in einem Radialverdichter wird nicht nur deren Druck, sondern auch deren Temperatur gemäss den thermodynamischen Grundlagen erhöht. Die Strömungstemperatur wechselwirkt mit der Impeller-Temperatur, sodass Wärmeflüsse in und aus dem Impeller sich einstellen. Da die oftmals verwendeten Aluminium-Legierungen des Impellers eine starke Temperatur-Abhängigkeit aufweisen, ist eine sorgfältige Analyse zur Festigkeitsbewertung essentiell.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Wärmeflüsse zwischen Strömung, Radrückraum, Impeller und Rotor mit unterschiedlichen Ansätzen simulativ erfasst und bewertet werden. Die Arbeit startet dabei mit einer Literatur-Recherche und einer Darstellung des Standes der Technik. Am Beispiel einer Radialverdichterstufe soll anschliessend sowohl auf Basis von einfachen 0D/1D Modellen wie auch Strömungssimulationen mit Ansys CFX die thermische Situation analysiert werden. Die Ergebnisse sind anschliessend zu dokumentieren. Die Arbeit wird bei der ETH Spin-Off Firma CELEROTON in Volketswil durchgeführt. - Electrical Engineering
- Master Thesis
| Radialverdichter haben ihre Hauptaufgabe in der kontinuierlichen Erhöhung des Drucks einer Strömung. Dies erfolgt in dem schnell rotierenden Impeller, dem Diffusor und der Volute durch aerodynamische Prinzipien. Die Volute hat dabei einerseits die Aufgabe die Strömung in Umfangsrichtung zu sammeln, andererseits aber auch im Fall eines Defekts des Impellers das Containment sicherzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein basierender Ansatz zur instationären Abschätzung der auftretenden Kräfte verbessert werden. Hierzu ist zum Start eine Literatur-Recherche zur Evaluation des Standes der Technik auszuführen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll eine Standard-Struktur für Containment-Simulationen erarbeitet und an den essentiellen Stellen (z.B. bzgl. der Materialdaten, des Simulationsumfangs, von Modellierungsansätzen der Verbindung Spiralgehäuse zu Gehäuse, ...) verbessert werden. Die Ergebnisse sollen zu externen Rechnungen verglichen werden. Eine abschliessende Dokumentation der Ergebnisse rundet die Arbeit ab. Die Arbeit wird bei der ETH Spin-Off Firma CELEROTON in Volketswil durchgeführt. - Electrical Engineering
- Master Thesis
| A current development at Celeroton AG is a 5kW, 48V-input DC/AC Converter to drive low-voltage turbo-compressor systems. However, by lack of detailed simulation models and their validation in hardware, the testing of such systems is not supported by simulated results that confirm proper operation, which makes commissioning difficult. Furthermore, such simulation models would be of great benefit in case of system redesign or designing new systems with similar specifications.
This work aims the implementation of a detailed simulation model of the existing turbo-compressor driver using Gecko Circuits or a similar simulation software. This includes understanding the schematics of the designed system, modeling each component that affects operation (including parasitics) and validating results by means of hardware measurements. Learning includes power-electronic topologies, circuit-simulation and PCB-design tools as well as lab work and proper measurement procedures. - Electrical Engineering
- Semester Project
| Moderne Brennstoffzellenfahrzeuge benötigen eine Druckluftversorgung, welche vorteilhaft mit Hilfe eines Turbokompressors realisiert wird. Der zugehörige Umrichter muss neben den funktionalen Spezifikationen eine geringe Baugrösse aufweisen und herausfordernden Kostenzielen gerecht werden. Insbesondere die Filterkomponenten am Systemeingang und am Motorausgang tragen massgeblich zum benötigten Bauraum, sowie zu den Material- und Herstellkosten bei. Alternative Modulationsverfahren erlauben eine optimale Ausnutzung der Halbleiter- und Filterkomponenten, womit oben genannte Ziele erreicht werden können.
Zu Beginn dieser Masterarbeit soll daher ein Vergleich möglicher Modulationsverfahren durchgeführt werden. Auf einem existierenden Hardware-Prototyp soll zunächst eine Standardansteuerung (PWM) in Betrieb genommen werden. Basierend auf den theoretischen Resultaten soll ein optimiertes Verfahren ausgewählt und auf dem Hardware-Prototypen implementiert werden. Im letzten Teil der Arbeit sollen die Berechnungen mit Messungen am Prototyp verifiziert werden.
Die Arbeit wird bei der ETH Spin-Off Firma CELEROTON in Volketswil durchgeführt. - Electrical Engineering
- Master Thesis
| Moderne Brennstoffzellenfahrzeuge benötigen eine Druckluftversorgung, welche vorteilhaft mit Hilfe eines Turbokompressors realisiert wird. Bisher wurden für den Antrieb des Kompressors Permanentmagnet erregte Synchronmaschinen (PMSM) eingesetzt. Bei den erforderlichen Drehzahlen sind die Permanentmagnete jedoch grossen mechanischen Belastungen ausgesetzt, was die Robustheit einer solchen Maschine beeinträchtigen kann. Daher soll im Rahmen dieser Arbeit der Einsatz von Maschinen untersucht werden, welche ohne Permanentmagnete auf dem Rotor auskommen, jedoch von punkto Wirkungsgrad und Leistungsfaktor mit der PMSM mithalten können.
Die Arbeit beinhaltet die elektromagnetische Auslegung der Maschine mittel analytischen Mitteln und Finite Element Methode, thermische Berechnungen, sowie die Konstruktion der Maschine im CAD. Des Weiteren soll ein Prototyp aufgebaut werden um schlussendlich die Berechnungen am Prototyp zu verifizieren.
Die Arbeit wird bei der ETH Spin-Off Firma CELEROTON in Volketswil durchgeführt. - Electrical Engineering
- Master Thesis
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