At the Control and Cyber-Physical Systems Laboratory you have always the possibility to get an interesting topic for your Bachelor's or Master's thesis.
For current topics, please contact the research assistants of the laboratory (information on contacting us ).
You can find new, open theses here:
2025/03/10
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.
Model predictive control of an externally excited synchronous machine
Master thesis in cooperation with IAV
2025/03/04
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
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.
Drilling Speed Optimization and Vibration Mitigation for Directional Drilling using Bayesian Optimization
Master thesis in cooperation with Baker Hughes
2025/03/04
Master thesis
Within the scope of this thesis, you will explore the application of Bayesian optimization to improve the drilling speed while minimizing the risk of unwanted drill string vibrations.
Supervisors: Felix Häusser, M.Sc., Sebastian Hirt, M.Sc.
Adaptation Strategies for Data-based Virtual Sensors
Master thesis in cooperation with Bosch Research
2025/03/04
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
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
Ongoing theses
| Title | Type | Research assistant |
| 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 |
| Imitation Learning for Mobile Manipulation: From data collection to the real robot (Collaboration mitigation Georgia Chalvatzaki) | Master thesis | Sebastian Hirt |
| Learning of robot dynamics using Lagrangian Neural Networks | Master thesis | Philipp Holzmann Hendrik Alsmeier |
| Safe Navigation using Reinforcement Learning and Control Barrier Functions | Master thesis | Hoang Hai Nguyen |
| Robust Model Predictive Control using Linear Matrix Inequalities | Master thesis | Hoang Hai Nguyen |
|
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 | Date |
| 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 | 2025 |
| Clustering und Klassifikation für Dimensionsreduktion in der modellprädiktiven Regelung / Clustering and Classification for Dimensionality Reduction in Model Predictive Control | 2025 |
| Anwendungsorientierte Pfadfolgeregelung für unbemannte Luftfahrzeuge / Application-oriented Path Following Control for Unmanned Aerial Vehicles | 2025 |
| Formationspfadplanung mittels modellprädiktiver Regelung / Formation Path Planning using model Predictive Control | 2025 |
| Lernen von Patientenmodellen von akuter Lymphoblastischer Leukämie für individualisierte Therapien / Learning Patient Models of Acute Lymphoblastic Leukemia for individualized Maintenance Therapy | 2024 |
| Beschränkter iterativer linear quadratischer Regler für Drohnen / Contrained Iterative Linear Quadratic Regulator for Drones | 2024 |
| Stabilisierender Regler für nichtlineare Systeme mit Koopman-Operatoren und LMIs / Stabilizing Controller for Nonlinear Systems Using Koopman Operators and LMIs | 2024 |
| Optimale Eingangsanregung zur Parameterschätzung bei elektromechanischen Bremsen / Optimal Input Excitation for Parameter Estimation in Electromechanical Brake Actuators | 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 | 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 | 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 | 2024 |
| Deep Learning-basierte Schätzung der Ganganstrengung aus Elektromyographie-Daten / Deep Learning-based Estimation of Gait Effort from Electromyography Data | 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 | 2024 |
| Erforschung von Wahrnehmung und Imagination von Musik durch Deep Learning | 2024 |
| Imitierende modellprädiktive Regelung für sichere Navigation / Imitative Model Predictive Control for Safe Navigation | 2024 |
| Datenbasierte Generierung eines Ersatzmodells für Automatisiertes Richtbohren / Data-driven Surrogate Model Generation for Automated Directional Drilling | 2024 |
| Ordnungsreduktion für die modellprädiktive Regelung / Model Order Reduction for Model Predictive Control | 2024 |
| Implementierung eines datengetriebenen prädiktiven Reglers an einem Dreitank-System / Implementation of a Data-Enabled Predictive Controller on a Three-Tank System | 2024 |
| Deep.Learning-Ansätze zur Klassifizierung von EEG-Reaktionen auf naturalistische Musikstimuli / Deep Learning Approaches for Classifying EEG Responses to Naturalistic Music Stimuli | 2024 |
| Entwicklung von Regelungen für Hybrid-Fahrzeuge für Off-Highway-Anwendungen | 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 | 2024 |
| Kompensation von Modellfehlern zur Überwindung des Sim-to-Real--Gaps / Compensating Model Inaccuracies to Overcome Sim-to-Real-Gaps | 2024 |
| Methoden für die explizite nichtlineare modellprädiktive Regelung basierend auf multiparametrischer Optimierung / Methods for Explicit Nonlinear Model Predictive Control using Multi-parametric Programming | 2024 |
| Lernbasierte Trajektorienplanung und Regelung für Quadrotoren / Learning-based trajectory planning and control for quadrorotors | 2024 |
| Optimierte transkranielle Gleichstromsimulation (tDCS) für gleichzeitige Multi-Regionen-Targeting / Optimized transcranial direct current simulation (tDCS) for simultaneous multi-region targeting | 2024 |
| Dünnbesetzte Identifizierung nichtlinearer Dynamiken für die modellprädiktive Regelung / Sparse Identification of Nonlinear Dynamics for Model Predictive Control | 2024 |
| Aufbau, Identifikation und Regelung von AutomationShield-Experimenten / Building, Identification and Control of AutomationShield Experiments | 2024 |
| Datengetriebene Modellierung eines invertierten Pendels mittels physikalisch-informierter neuronaler Netze / Data-driven modeling of an inverted pendulum using physics-informed neural networks | 2024 |
| Regelung eines Drei-Tank-Systems mit Multi-Fidelity-Gauß-Prozessen / Control of a Tree-Tank Systems using Multi-Fidelity Gaussian Processes | 2024 |
| Lernen der Reifenreibung bei Fahrzeugen mittels Gauß-Prozess-basierter Zustandsraummodelle / Tire-Friction Learning for Vehicles by Gaussian Process State Space Models | 2024 |
| Gaußsche Prozessregression für Big Data / Gaussian Process Regression for Big Data | 2024 |
| Dimensionalitätsreduktion für robuste, datengetriebene MPR / Dimensionality Reduction for Robust Data-enabled MPC | 2024 |
| Aufsetzen und Regelung eines Exoskeletts / Set-up and losed-Loop Control of an Exoskeleton | 2024 |
| Pfadverfolgende Modellprädiktive-Regelung für Energiedrachen / Path Following Model Predictive Control for Power Kites | 2024 |
| Kompensation von Verzögerungen in Nichtlinearen modellprädiktiven Regelungen mittels NLP-Sensitivitätsanalyse / Compensation of Delays in Nonlinear Model Predictive Control Using NLP Sensitivity Analysis | 2024 |
| Graph Diffusion for Imitation Learning in Robotics | 2024 |
| Direkte datengesteuerte Regler für nichtlineare Systeme durch annähernde Aufhebung der Nichtlinearität / Direct Data-driven Controllers for Nonlinear Systems by Approximate Nonlinearity Cancellation | 2024 |
| Reglerentwurf zur Stabilisierung von optischen Mikroresonatoren auf photonischen Chips / Controller Design for Stabilization of Optical Microresonators on Photonic Integrated Circuit | 2024 |
| Stochastische nichtlineare modellprädiktive Regelung von Offshore-Energie-Systemen mittels Gauß-Prozessen / Stochastic Nonlinear Model Predictive Control of Offshore Energy Systems using Gaussian Processes | 2024 |
| Zustandsschätzung eines Windkraftanlagenmodells mithilfe physikalisch informierter neuronaler Netze / State Estimation of a Wind Turbine Model using Physics Informed Neural Networks | 2024 |
| Multiobjektive Bayes'sche Optimierung von Batterie Schnellladeprotokollen / Multi-objective Bayesian Optimization of Battery Fast-charging Protocols | 2024 |
| Modellierung der Zelldynamik unter Erhaltungstherapie bei akuter Lymphoblastischer Leukämie / Modeling of Coll Dynamics During Maintenance Therapy of Acute Lymphoblastic Leukemia | 2024 |
| Entwicklung und Evaluation eines Mockups für einen digitalen Zwilling für die Flugzeugküche | 2024 |
| Datengetriebene modellprädiktive Regelung eines Dreitank-Systems / Data-Driven Model Predictive Control of a Three-Tank System | 2024 |
| Lageregelung und Ausrichtungsperformance der LISA-Satellitenkonstellation / DFACS Control and Pointing Performance of LISA Constellation | 2024 |
| Sichere datengetriebene Regelung unter Verwendung spärlicher Systemidentifikation nichtlinearer dynamischer Systeme / Safe Data-driven Control using Sparse Identifikcation of Nonlinear Dynamics | 2024 |
| Ein Optimierungsansatz für transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) / An optimization approach for transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) | 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 | 2024 |
| Datengetriebene robuste Polvorgabe für lineare Systeme / Data-driven Robust Pole Placement Method for Linear Systems | 2024 |
| Mengenbasierte Redundanzanalyse und fehlertolerante Regelung dynamischer Systeme / Set-Based Redundancy Analysis and Fault-tolerant Control for Dynamic Systems | 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 | 2024 |
| LMI-basierte optimale Steuerung für vernetzte Systeme mit Zeitverzögerungen und Beschränkungen / LMI-based optimal control for constrained networked systems with time delay | 2024 |