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Master thesis
In this project, you will explore the suitability of conceptual models for reference trajectory generation as well as closed-loop control for exoskeletons based on MPC.
Supervisors: Sebastian Hirt, M.Sc., Dr.-Ing. Dr. rer. nat. Maziar Ahmad Sharbafi
Master thesis
This project seeks to explore an alternative methodology for RL by leveraging convex relaxation techniques to obtain a semidefinite programming problem in form of Linear Matrix Inequalities (LMIs).
Supervisor: Hoang Hai Nguyen, M.Sc.
Master thesis
The goal of this thesis is to develop methods to learn an offset-free predictive controller, while maintaining low computational complexity.
Supervisors: Alexander Rose, M.Sc., Dr.-Ing. Eric Lenz
Adaptation Strategies for Data-based Virtual Sensors
Master thesis in cooperation with Bosch Research
2025/04/08
Master thesis
The goal of this thesis is to develop a concept for using the data observed in field operation to improve the accuracy of the virtual sensor with an update or adaptation.
Supervisors: Kenzo Uhlig, M.Sc., Dr.-Ing. Eric Lenz
Master thesis
This research aims at developing model-free system analysis and control methods, which are only based on measured data.
Supervisor: Hoang Hai Nguyen, M.Sc.
Model predictive control of an externally excited synchronous machine
Master thesis in cooperation with IAV
2025/04/08
Master thesis
In this thesis, based on previous work, an MPC scheme shall be developed that controls the currents of an externally excited synchronous machine.
Supervisors: Dr.-Ing. Eric Lenz, Dr.-Ing. Michael Maiworm
2025/04/08
Proseminar
The goal of this work is to illustrate the idea and concept of tensor networks and how they can be used in the context of machine learning.
Supervisor: Alexander Rose, M.Sc.
Ongoing theses
Title | Type | Research assistant |
FPGA-basierte Hochgeschwindigkeits-Batterieimpulsprüfung / FPGA-Based high-Speed Battery Pulse Testing | Master Thesis | Eric Lenz |
Auswirkungen eines aktiven biartikulären Exosuits auf die Gelenkkinematik der unteren Extremitäten bei verschiedenen Gehgewchwindigkeiten / Effects of an active Biarticular Exosuit on Lower-Limb Joint Kinematics Across Walking Speeds | Bachelor Thesis | Sebastian Hirt, Vahid Firoozi (Inst. f. Sportwissenschaften), Prof. Seyfarth |
Dekodierung linguistischer Informationen aus iEEG-Spektrogrammen mit Deep-Learning-Ansätzen / Decoding Linguistic Information from iEEG Spectrograms with Deep Learning Approaches | Master Thesis | Keivan Ahmadi, Maik Pfefferkorn |
Learning Linguistic Representations from iEEG Spectrograms Using Deep Learning | Master thesis | Keivan Ahmadi, Maik Pfefferkorn |
Enhancing EEG-Based Cognitive State Classification through Graph Neural Networks (GNNs) | Master thesis | Keivan Ahmadi, Maik Pfefferkorn |
Augmenting EEG Data for Music-Emotion Recognition Using Diffusion Models | Master thesis | Keivan Ahmadi, Maik Pfefferkorn |
Complexity Reduction for Neural Networks with Focus on Embedded Applications | Bachelor thesis | Hendrik Alsmeier |
Data-driven Surrogate Model Generation using Multi-fidelity Deep Neural Networks for Wind Turbine Models | Master thesis | Hendrik Alsmeier, Felix Häusser |
Exploring Hybrid Approaches of Reinforcement Learning and Bayesian Optimization for Closed-loop Learning in Model Predictive Control | Master thesis | Sebastian Hirt |
Learning-Based Parametrization of Model Predictive Control via Reinforcement Learning | Master thesis | Sebastian Hirt |
Reinforcement Learning for Exoskeleton Control (Collaboration mit Jan Peters) | Master thesis | Sebastian Hirt |
Learning of robot dynamics using Lagrangian Neural Networks | Master thesis | Philipp Holzmann Hendrik Alsmeier |
Two-degrees-of-freedom (2DOF) Controller for Speed Regulation of a DC Motor |
Bachelor thesis | Johannes Pohlodek |
Model Predictive Control of Quadrocopters | Bachelor thesis | Roland Schurig, Alexander Rose |
Model Predicitve Control of a Three Mass Oscillator | Bachelor thesis | Roland Schurig, Eric Lenz |
Characterization of thermal stabilizing of interferometers | Bachelor thesis | Eric Lenz, Roland Schurig |
End-to-End Learning Using Differentiable MPC for Mobile Robot Navigation | Master thesis | Lukas Theiner, Hendrik Alsmeier |
Inverse Optimal Control for tuning the driving style of automated vehicles | Master thesis | Lukas Theiner |
Completed theses
Title | Type | Date |
Robust Receding Horizon Predictive Control using Linear Matrix Inequalities | Master Thesis | 2025 |
Semantische Analyse von Notices to Air Missions (NOTAMs) mit KI-basierten Methoden / Semantic Analysis of Notices to Air Missions (NOTAMs) using AI-based Methods | Master Thesis | 2025 |
Imitationslernen für mobile Manipulation: Von der Datenerfassung zum echten Roboter / Imitation Learning for Mobile Manipulation: From data collection to the real robot | Master Thesis | 2025 |
Sichere Navigation durch Nutzung von Reinforcement Learning und Control Barrier Funktionen / Safe Navigation using Reinforcement Learning and Control Barrier Functions | Master Thesis | 2025 |
Modellprädiktive Regelung für die feldorientierte Regelung von Synchronmaschinen bei kontinuierlicher Stellgröße / Continuous control set model predictive control for field oriented control of synchronous electric motors | Master Thesis | 2025 |
Clustering und Klassifikation für Dimensionsreduktion in der modellprädiktiven Regelung / Clustering and Classification for Dimensionality Reduction in Model Predictive Control | Bachelor Thesis | 2025 |
Anwendungsorientierte Pfadfolgeregelung für unbemannte Luftfahrzeuge / Application-oriented Path Following Control for Unmanned Aerial Vehicles | Master Thesis | 2025 |
Formationspfadplanung mittels modellprädiktiver Regelung / Formation Path Planning using model Predictive Control | Master Thesis | 2025 |
Lernen von Patientenmodellen von akuter Lymphoblastischer Leukämie für individualisierte Therapien / Learning Patient Models of Acute Lymphoblastic Leukemia for individualized Maintenance Therapy | Master Thesis | 2024 |
Beschränkter iterativer linear quadratischer Regler für Drohnen / Contrained Iterative Linear Quadratic Regulator for Drones | Bachelor Thesis | 2024 |
Stabilisierender Regler für nichtlineare Systeme mit Koopman-Operatoren und LMIs / Stabilizing Controller for Nonlinear Systems Using Koopman Operators and LMIs | Bachelor Thesis | 2024 |
Optimale Eingangsanregung zur Parameterschätzung bei elektromechanischen Bremsen / Optimal Input Excitation for Parameter Estimation in Electromechanical Brake Actuators | Master Thesis | 2024 |
Closed-Loop Lernen für individuelle und adaptive Steuerung von Exoskeletten der unteren Extremitäten / Closed-Loop Learning for Individualized and Adaptive Control for Lower Limb Exoskeletons | Bachelor Thesis | 2024 |
Implementierung eines modellprädiktiven Reglers für ein Drei-Tank-System mit nicht-glatter Dynamik / Implementation of a Model Predictive Controller for a Three-Tank System with Non-smooth Dynamics | Master Thesis | 2024 |
Lernen einer modellprädiktiven Regelung zur Trajektorienverfolgung eines autonomen Fahrzeugs mittels Gaußscher Prozesse / Learning a Model Predictive Controller for Trajectory Tracking of an Autonomous Vehicle using Gaussian Processes | Master Thesis | 2024 |
Deep Learning-basierte Schätzung der Ganganstrengung aus Elektromyographie-Daten / Deep Learning-based Estimation of Gait Effort from Electromyography Data | Master Thesis | 2024 |
Evaluierung der Eignung von Elektroenzephalographie Signalen für die Aktivitätserkennung durch maschinelles Lernen beim Gehen / Suitability Evaluation of Electroencephalography Signals for Machine Learning-based Actvity Detection during Walking | Bachelor Thesis | 2024 |
Erforschung von Wahrnehmung und Imagination von Musik durch Deep Learning | Master Thesis | 2024 |
Imitierende modellprädiktive Regelung für sichere Navigation / Imitative Model Predictive Control for Safe Navigation | Master Thesis | 2024 |
Datenbasierte Generierung eines Ersatzmodells für Automatisiertes Richtbohren / Data-driven Surrogate Model Generation for Automated Directional Drilling | Master Thesis | 2024 |
Ordnungsreduktion für die modellprädiktive Regelung / Model Order Reduction for Model Predictive Control | Master Thesis | 2024 |
Implementierung eines datengetriebenen prädiktiven Reglers an einem Dreitank-System / Implementation of a Data-Enabled Predictive Controller on a Three-Tank System | Bachelor Thesis | 2024 |
Deep.Learning-Ansätze zur Klassifizierung von EEG-Reaktionen auf naturalistische Musikstimuli / Deep Learning Approaches for Classifying EEG Responses to Naturalistic Music Stimuli | Bachelor Thesis | 2024 |
Entwicklung von Regelungen für Hybrid-Fahrzeuge für Off-Highway-Anwendungen | Master Thesis | 2024 |
Optimale Regelung der Schnell-Ladung von Batterien mit Hilfe von Pontryagins Minimalprinzip / Optimal Control of Battery Fast Charging Based on Pontryagin's Minimum Principle | Bachelor Thesis | 2024 |
Kompensation von Modellfehlern zur Überwindung des Sim-to-Real--Gaps / Compensating Model Inaccuracies to Overcome Sim-to-Real-Gaps | Master Thesis | 2024 |
Methoden für die explizite nichtlineare modellprädiktive Regelung basierend auf multiparametrischer Optimierung / Methods for Explicit Nonlinear Model Predictive Control using Multi-parametric Programming | Master Thesis | 2024 |
Lernbasierte Trajektorienplanung und Regelung für Quadrotoren / Learning-based trajectory planning and control for quadrorotors | Master Thesis | 2024 |
Optimierte transkranielle Gleichstromsimulation (tDCS) für gleichzeitige Multi-Regionen-Targeting / Optimized transcranial direct current simulation (tDCS) for simultaneous multi-region targeting | Master Thesis | 2024 |
Dünnbesetzte Identifizierung nichtlinearer Dynamiken für die modellprädiktive Regelung / Sparse Identification of Nonlinear Dynamics for Model Predictive Control | Master Thesis | 2024 |
Aufbau, Identifikation und Regelung von AutomationShield-Experimenten / Building, Identification and Control of AutomationShield Experiments | Bachelor Thesis | 2024 |
Datengetriebene Modellierung eines invertierten Pendels mittels physikalisch-informierter neuronaler Netze / Data-driven modeling of an inverted pendulum using physics-informed neural networks | Bachelor Thesis | 2024 |
Regelung eines Drei-Tank-Systems mit Multi-Fidelity-Gauß-Prozessen / Control of a Tree-Tank Systems using Multi-Fidelity Gaussian Processes | Master Thesis | 2024 |
Lernen der Reifenreibung bei Fahrzeugen mittels Gauß-Prozess-basierter Zustandsraummodelle / Tire-Friction Learning for Vehicles by Gaussian Process State Space Models | Master Thesis | 2024 |
Gaußsche Prozessregression für Big Data / Gaussian Process Regression for Big Data | Master Thesis | 2024 |
Dimensionalitätsreduktion für robuste, datengetriebene MPR / Dimensionality Reduction for Robust Data-enabled MPC | Master Thesis | 2024 |
Aufsetzen und Regelung eines Exoskeletts / Set-up and losed-Loop Control of an Exoskeleton | Master Thesis | 2024 |
Pfadverfolgende Modellprädiktive-Regelung für Energiedrachen / Path Following Model Predictive Control for Power Kites | Master Thesis | 2024 |
Kompensation von Verzögerungen in Nichtlinearen modellprädiktiven Regelungen mittels NLP-Sensitivitätsanalyse / Compensation of Delays in Nonlinear Model Predictive Control Using NLP Sensitivity Analysis | Master Thesis | 2024 |
Graph Diffusion for Imitation Learning in Robotics | Master Thesis | 2024 |
Direkte datengesteuerte Regler für nichtlineare Systeme durch annähernde Aufhebung der Nichtlinearität / Direct Data-driven Controllers for Nonlinear Systems by Approximate Nonlinearity Cancellation | Bachelor Thesis | 2024 |
Reglerentwurf zur Stabilisierung von optischen Mikroresonatoren auf photonischen Chips / Controller Design for Stabilization of Optical Microresonators on Photonic Integrated Circuit | Master Thesis | 2024 |
Stochastische nichtlineare modellprädiktive Regelung von Offshore-Energie-Systemen mittels Gauß-Prozessen / Stochastic Nonlinear Model Predictive Control of Offshore Energy Systems using Gaussian Processes | Master Thesis | 2024 |
Zustandsschätzung eines Windkraftanlagenmodells mithilfe physikalisch informierter neuronaler Netze / State Estimation of a Wind Turbine Model using Physics Informed Neural Networks | Master Thesis | 2024 |
Multiobjektive Bayes'sche Optimierung von Batterie Schnellladeprotokollen / Multi-objective Bayesian Optimization of Battery Fast-charging Protocols | Master Thesis | 2024 |
Modellierung der Zelldynamik unter Erhaltungstherapie bei akuter Lymphoblastischer Leukämie / Modeling of Coll Dynamics During Maintenance Therapy of Acute Lymphoblastic Leukemia | Master Thesis | 2024 |
Entwicklung und Evaluation eines Mockups für einen digitalen Zwilling für die Flugzeugküche | Bachelor Thesis | 2024 |
Datengetriebene modellprädiktive Regelung eines Dreitank-Systems / Data-Driven Model Predictive Control of a Three-Tank System | Bachelor Thesis | 2024 |
Lageregelung und Ausrichtungsperformance der LISA-Satellitenkonstellation / DFACS Control and Pointing Performance of LISA Constellation | Master Thesis | 2024 |
Sichere datengetriebene Regelung unter Verwendung spärlicher Systemidentifikation nichtlinearer dynamischer Systeme / Safe Data-driven Control using Sparse Identifikcation of Nonlinear Dynamics | Bachelor Thesis | 2024 |
Ein Optimierungsansatz für transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) / An optimization approach for transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) | Bachelor Thesis | 2024 |
Parametrierung der Kostenfunktion einer modellprädiktiven Regelung für das automatisierte Fahren mittels Bayes'scher Optimierung / Tuning the Cost Function of an MPC for Automated Driving using Bayesian Optimization | Bachelor Thesis | 2024 |
Datengetriebene robuste Polvorgabe für lineare Systeme / Data-driven Robust Pole Placement Method for Linear Systems | Bachelor Thesis | 2024 |
Mengenbasierte Redundanzanalyse und fehlertolerante Regelung dynamischer Systeme / Set-Based Redundancy Analysis and Fault-tolerant Control for Dynamic Systems | Bachelor Thesis | 2024 |
Entwicklung eines Batteriemanagementsystems für einen Hochleistungs-Energiespeicher eines VTOL-Segelflugzeugs / Development of a Battery Management System for a High-Performance Energy Storage System of a VTOL Glider | Master Thesis | 2024 |
LMI-basierte optimale Steuerung für vernetzte Systeme mit Zeitverzögerungen und Beschränkungen / LMI-based optimal control for constrained networked systems with time delay | Master Thesis | 2024 |