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Modulhandbuch

Mechatronik

Bachelor

Fakultt fr Elektrotechnik und Informatik

Stand: 03.03.2016

Mechatronik Modulhandbuch

Inhalt 1 Einfhrung und Studienaufbau ................................................................................. 4

2 Modulbeschreibungen ............................................................................................. 5 2.1 Module des ersten Studienabschnitts ................................................................................ 5 Einfhrungsprojekt ...................................................................................................................... 5

Angewandte Physik ..................................................................................................................... 6

Ingenieurmathematik 1 ............................................................................................................... 7

Ingenieurmathematik 2 ............................................................................................................... 8

Elektrotechnik 1 ........................................................................................................................... 9

Elektrotechnik 2 ......................................................................................................................... 10

Grundlagen der Programmierung 1 .......................................................................................... 11

Grundlagen der Programmierung 2 .......................................................................................... 12

Technische Mechanik 1 ............................................................................................................. 13

Technische Mechanik 2 ............................................................................................................. 14

Messtechnik .............................................................................................................................. 15

2.2 Module des zweiten Studienabschnitts ............................................................................ 16 2.2.1 Schwerpunktunabhngige Module ................................................................................. 16 Festigkeitslehre und Werkstoffe ............................................................................................... 16

Konstruktion .............................................................................................................................. 17

Elektrische Antriebe und Leistungselektronik ........................................................................... 18

Regelungstechnik 1 ................................................................................................................... 20

Regelungstechnik 2 ................................................................................................................... 22

Digitaltechnik ............................................................................................................................. 23

Mikrocomputertechnik ............................................................................................................. 25

Digitale Signalverarbeitung ....................................................................................................... 27

Modellierung und Simulation dynamischer Systeme................................................................ 29

Mechatronische Komponenten ................................................................................................. 30

Projektmanagement .................................................................................................................. 31

Projekt ....................................................................................................................................... 32

Praktikum .................................................................................................................................. 33

Nachbereitendes Praxisseminar ................................................................................................ 34

Betriebswirtschaft ..................................................................................................................... 35

2


Seminar zur Bachelorarbeit ....................................................................................................... 36

2.2.2 Module des Schwerpunktes Fahrzeugmechatronik........................................................ 37 Fahrzeugsysteme ....................................................................................................................... 37

Fahrzeugkomponenten ............................................................................................................. 38

Fahrzeugelektronik .................................................................................................................... 39

Fahrzeugintegration und -test ................................................................................................... 40

2.2.3 Module des Schwerpunktes Produktionsmechatronik ................................................... 41 Produktionstechnik und Prozesse ............................................................................................. 41

Industrielle Bildverarbeitung ..................................................................................................... 42

Robotik ...................................................................................................................................... 43

Automatisierungstechnik .......................................................................................................... 44

3


1 Einfhrung und Studienaufbau Die Regelstudienzeit fr die Bachelor-Studiengnge umfasst sieben Semester. Die Studiengnge glie-dern sich in zwei Studienabschnitte. Der erste Studienabschnitt umfasst zwei theoretische Studiense-mester und schliet mit einer Grundlagen- und Orientierungsprfung ab. Der zweite Studienabschnitt beinhaltet vier theoretische Semester und ein praktisches Semester, welches i.d.R. als fnftes Studi-ensemester gefhrt wird. Ab dem fnften Semester belegen die Studierenden einen Studienschwer-punkt.

Bei Erfllung bestimmter Zugangsvoraussetzungen besteht die Mglichkeit, im Anschluss an das Ba-chelor-Studium Informatik ein Master-Studium anzuschlieen. Die Hochschule Ingolstadt bietet hier zwei Master-Studiengnge an:

- Konsekutiver Master-Studiengang Informatik (M.Sc.) - Nicht-konsekutiver Master-Studiengang International Automotive Engineering (M.Eng.)

1. Semester Theorie

2. Semester Theorie

3. Semester Theorie

4. Semester Theorie

5. Semester Praxis

6. Semester Theorie

7. Semester Theorie und Bachelorarbeit

Bachelor

1. Studienabschnitt

2. Studienabschnitt

Master

8. Semester Theorie

9. Semester Theorie

10. Semester Masterarbeit

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2 Modulbeschreibungen 2.1 Module des ersten Studienabschnitts

Einfhrungsprojekt Modulkrzel: MT_EP SPO-Nr.: 1

Zuordnung zum Curricu-lum:

Studiengang u. -richtung Art des Moduls Studiensemester

Mechatronik Pflichtfach 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Rudolf Gregor

Unterrichtsprache: Deutsch

Leistungspunkte / SWS: 2 ECTS / 2 SWS

Arbeitsaufwand: Kontaktstunden: 24 h Selbststudium: 26 h Gesamtaufwand: 50 h

Lehrveranstaltungen des Moduls:

Einfhrungsprojekt

Lehrformen des Moduls: Prj - Projekt

Prfungsleistungen: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen

Angestrebte Lernergebnisse:

Kenntnisse ber Mikrocontrollerbaustze und -programmierung Verstehen der Schaltungsgrundzge/einf. C-Programme Anwenden der Bauteile/Lten, Entwicklungsumgebung GNU Analyse von Fehlern im Aufbau und in Programmen Synthese von elektronischen Bauteilen/C-Befehlen Beurteilung von einfachen Roboteraufgaben Dimensionen der Elektronik auf Electronica oder Productronica

Inhalt:

Bau eines programmierbaren, mikroelektronischen Systems (Roboter) Einfhrungsveranstaltung in das Studium Teilnahme an der Bibliotheksfhrung Lehrfahrt zur Electronica oder Productronica Roboterwettbewerb

5


Angewandte Physik Modulkrzel: MT_PHY SPO-Nr.: 2




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Steffen Lehner





2.1 Angewandte Physik (MT_PHY) 2.2 Praktikum Angewandte Physik (MT_PHYP)

Lehrformen des Moduls: MT_PHY: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_PHYP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_PHY: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_PHYP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Erkenntnis, dass physikalische Gesetze die Grundlagen der gesamten Technik darstellen Kenntnis der wichtigsten physikalischen Grundgesetze Hauptziel ist die Fhigkeit, physikalische Zusammenhnge hinter komplexen technischen Problemen zu

erkennen

Inhalt:

Vorlesung Physikalische Grundgren Schwingungen und Wellen Strahlenoptik, Beugung und Interferenz Wrmetransport, Thermodynamik Fehlerrechnung (Praktikumsvorbereitung) Praktikum 6 physikalische Experimente aus den Bereichen

o Mechanik o Akustik o Wellenoptik o Thermodynamik o Aerodynamik

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Ingenieurmathematik 1 Modulkrzel: MT_IM1 SPO-Nr.: 3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. rer. nat. Thomas Grauschopf





Ingenieurmathematik 1

Lehrformen des Moduls: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung

Prfungsleistungen: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten


Verstndnis der ingenieurmathematischen Grundlagen und deren Anwendung auf Problemstellungen der Mechatronik

Anwendung der Differential- und Integralrechnung einer und mehrerer Vernderlicher Anwendung der linearen Algebra, Lsen linearer Gleichungssysteme Entwicklung in Funktionsreihen

Inhalt:

Allgemeine Grundlagen: Mengen, Aussagen und logische Verknpfungen, Relationen und Abbildungen, Zahlen und Krper

Analysis o Wiederholung der Grundlagen der Differential- und Integralrechnung fr reellwertige Funktionen

einer Vernderlicher o Folgen und Reihen o Funktionsreihen: Taylorentwicklung, Potenz- und Fourierreihen

Lineare Algebra o Lineare Gleichungssysteme o Matrizen o Komplexe Zahlen

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Ingenieurmathematik 2 Modulkrzel: MT_IM2 SPO-Nr.: 4




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. rer. nat. Thomas Grauschopf





Ingenieurmathematik 2




Studierende verfgen ber grundlegende Kenntnisse und Fhigkeiten der Auswahl und Anwendung mathe-matischer Verfahren zur Lsung ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen

Inhalt:

Analysis: o Differential- und Integralrechnung skalar- und vektorwertiger Funktionen mehrerer Vernderlicher o Gewhnliche Differentialgleichungen o Integraltransformationen: Fourier- und Laplacetransformation o Vektoranalysis

Lineare Algebra o Vektorrume o Lineare Gleichungssysteme o Eigenwerte und Eigenvektoren

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Elektrotechnik 1 Modulkrzel: MT_ET1 SPO-Nr.: 5









5.1 Elektrotechnik 1 (MT_ET1) 5.2 bung zu Elektrotechnik 1 (MT_ET1U)

Lehrformen des Moduls: MT_ET1: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_ET1U: - bung

Prfungsleistungen: MT_ET1: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten MT_ET1U: LN - ohne Leistungsnachweis (%)


Basiswissen zu elektrischen und magnetischen Feldern sowie zu elektrischen Netzwerken Verstndnis der grundlegenden Zusammenhnge der Elektrotechnik sowie deren Beschreibung mittels

hherer Mathematik Eigenstndiges Lsen von einfachen Anwendungen aus der allgemeinen Elektrotechnik

Inhalt:

Elektrische Ladung, elektrisches Feld, Energie und Potential, Spannung, Kondensator Strmungsfeld und Strom, Stromtransport in Metallen und Halbleitern, Widerstand, Verlustleistung Magnetfeld, Induktion, Durchflutung, Spule Integrale Maxwellgleichungen fr elektrische und magnetische Felder, Induktions- und Durchflutungsge-

setz, Feldgren und deren Wechselbeziehung im inhomogenen Fall Stromkreis, Knoten- und Maschengleichungen, grundlegende Verfahren zur Netzwerkberechnung Gleichstromnetzwerke, Aufladevorgang von Kondensator und Spule Wechselstromnetzwerke, Zeigerdiagramme und komplexe Darstellung, RC- und RL-Netzwerke, Schwing-

kreis, Drehstromsystem Zweipole, lineare Quellen und Verbraucher Nichtlineare Zweipole am Beispiel pn- und Schottky-Diode, statische Kennlinien, dynamisches nichtlinea-

res Verhalten, Linearisierung um einen Arbeitspunkt

9


Elektrotechnik 2 Modulkrzel: MT_ET2 SPO-Nr.: 6









6.1 Elektrotechnik 2 (MT_ET2) 6.2 bung zu Elektrotechnik 2 (MT_ET2U)

Lehrformen des Moduls: MT_ET2: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_ET2U: - bung

Prfungsleistungen: MT_ET2: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten MT_ET2U: LN - ohne Leistungsnachweis (%)


Basiswissen und Verstndnis der grundlegenden elektronischen Bauelemente, Schaltungen und system-theoretischen Zusammenhnge sowie deren mathematische Beschreibung

Eigenstndiges Lsen von grundlegenden Aufgaben aus der Elektronik und Systemtheorie

Inhalt:

Vierpole, bertragungsfunktion, Hochpass, Tiefpass Transformator, Vierpolgleichungen und Ersatzschaltbilder Nichtlineare Vierpole am Beispiel des Bipolar- und Feldeffekttransistors, Betrieb als Schalter, Betrieb als

Verstrker, Arbeitspunkt und Linearisierung Nichtsinusfrmige periodische Signale, Fourierreihe Nichtperiodische Vorgnge, Einfhrung der Integraltransformationen, Zeitbereichsanalyse und Netzwer-

ken, stationre und transiente Vorgnge Anwendung auf grundlegende Schaltungen zum Ansteuern von elektromechanischen Aktoren

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Grundlagen der Programmierung 1 Modulkrzel: MT_GP1 SPO-Nr.: 7




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schmidt





7.1 Grundlagen der Programmierung 1 (MT_GP1) 7.2 Praktikum Grundlagen der Programmierung 1 (MT_GP1P)

Lehrformen des Moduls: MT_GP1: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_GP1P: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_GP1: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_GP1P: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Detaillierte Kenntnisse der Syntax und Semantik prozeduraler Programmiersprachen Fhigkeit zur Umsetzung natrlichsprachlich beschriebener Aufgabenstellungen in Algorithmen Verwendung und Parametrisierung von Bibliotheksmodulen als Bestandteile von Programmen Anwendung grundlegender Prinzipien des Software Engineerings bei der Programmierung

Inhalt:

Die Programmiersprache C: Grundbegriffe und Prinzipien der prozeduralen Programmierung Algorithmen und Daten, Typkonzept, Operatoren, Ausdrcke, Steueranweisungen, Blockstruktur, Unterprogramme, Rekursion Parameterbergabe, Speicherallokation, abstrakte Datentypen, Zeiger, Reihungen, Zeigerreihungen,

Stacks, Listen, Bume

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Grundlagen der Programmierung 2 Modulkrzel: MT_GP2 SPO-Nr.: 8









8.1 Grundlagen der Programmierung 2 (MT_GP2) 8.2 Praktikum Grundlagen der Programmierung 2 (MT_GP2P)

Lehrformen des Moduls: MT_GP2: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_GP2P: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_GP2: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_GP2P: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Detaillierte Kenntnisse der Syntax und Semantik objekt-orientierter Programmiersprachen Fhigkeit zur Umsetzung natrlichsprachlich beschriebener Aufgabenstellungen in Algorithmen Verwendung und Parametrisierung von Bibliotheksmodulen als Bestandteile von Programmen Anwendung grundlegender Prinzipien des Software Engineerings

Inhalt:

Die Programmiersprache Java: Grundbegriffe und Prinzipien objekt-orientierter Programmierung Objekte, Klassen, Attribute, Methoden, Instantiierung, Referenzen, Generics, abstrakte Klassen, Inter-

faces, Polymorphie, Klassenmethoden, Nutzung der Bibliothek, graphische Benutzeroberflchen, Events Threads

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Technische Mechanik 1 Modulkrzel: MT_TM1 SPO-Nr.: 9




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Thomas Schiele





Technische Mechanik 1




Kenntnis grundlegender Begriffe und Berechnungsverfahren zur Statik

Inhalt:

Statik Einfhrung der grundlegenden Begriffe und Definitionen Ebene und rumliche Krftesysteme Tragwerke, inklusive Fachwerke Schnittgren, innere Krfte und Momente Schwerpunktsberechnung Reibung

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Technische Mechanik 2 Modulkrzel: MT_TM2 SPO-Nr.: 10




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Thomas Schiele





Technische Mechanik 2




Fhigkeit, die fr eine Bewegung starrer Krper erforderlichen Krfte und Momente berechnen zu kn-nen

Fhigkeit, Schwingungen qualitativ und quantitativ erfassen zu knnen

Inhalt:

Kinematik Grundbegriffe der Kinematik, verschiedene Koordinatensysteme Kinematik des Massenpunktes (skalar und vektoriell) Kinematik starrer Krper Translation und Rotation, Relativbewegung Kinetik Grundbegriffe der Kinetik Kinetik des Massenpunktes Kinetik starrer Krper Massentrgheitsmomente Translation und Rotation, Relativbewegung Schwingungen Einfhrung der grundlegenden Begriffe und Definitionen Freie, ungedmpfte und gedmpfte Schwingungen Erzwungene Schwingungen Resonanzerscheinungen

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Messtechnik Modulkrzel: MT_MT SPO-Nr.: 11




Modulverantwortliche(r): Wolfgang Rl





11.1 Messtechnik (MT_MT) 11.2 Praktikum Messtechnik (MT_MTP)

Lehrformen des Moduls: MT_MT: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_MTP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_MT: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_MTP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Kenntnisse der grundlegenden Messmethoden und Messstrukturen der analogen und digitalen Mess-technik

Fhigkeit, einfache Messeinrichtungen zur Messung elektrischer und nichtelektrischer Gren zu konzi-pieren und hinsichtlich ihrer zu erwartenden Messunsicherheiten zu analysieren

Inhalt:

Grundbegriffe des Messens, messtechnische Strukturen, bertragungseigenschaften von Messgliedern; Messfehler Funktion und Eigenschaften der wichtigsten analogen/digitalen Messgerte zur Messung elektrischer und nichtelektrischer Gren

1. Fehlerrechnung, Fehlerarten, Regression 2. Messsignale und Strukturen 3. analoge Messgerte 4. Messverstrker/OPV lin. und nichtlin. Schaltungen 5. A/D- und D/A-Wandlung 6. Messung v. Zeitdauer/Periode/Frequenz Zhler 7. Messung nichtelektr. Gren allg. Prinzipien, Temperatur

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2.2 Module des zweiten Studienabschnitts 2.2.1 Schwerpunktunabhngige Module

Festigkeitslehre und Werkstoffe Modulkrzel: MT_FW SPO-Nr.: 12




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Christian Kr





Festigkeitslehre und Werkstoffe




Erlernen der Grundlagen metallischer Werkstoffe Verstndnis der Gesetzmigkeiten der Festigkeitslehre (Spannungs- und Verformungsberechnung fr

verschiedene Beanspruchungsarten, Gestaltfestigkeit, Knicken) Beurteilung der Festigkeit von Bauteilen Festigkeits- und werkstoffgerechtes Auslegen von Konstruktionen

Inhalt:

Aufbau, mechanisches Verhalten, Wrmebehandlung von metallischen Werkstoffen Eisen-Basis-Legierungen und deren Wrmebehandlungen, ausgewhlte Werkstoffe Werkstoffprfung Festigkeit elastischer Krper mit Zug-/Druck-, Biege-, Schub- und Torsionsbeanspruchung, Verformungen Stoffgesetze statisch unbestimmte Systeme Knickung Gestaltfestigkeit

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Konstruktion Modulkrzel: MT_K SPO-Nr.: 13




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Jrn Schlingensiepen





13.1 Konstruktion (MT_K) 13.2 Praktikum Konstruktion (MT_KP)

Lehrformen des Moduls: MT_K: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_KP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_K: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_KP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Maschinen und Maschinenteile normgerecht in Form einer technischen Zeichnung wie auch rumlich-anschaulich darstellen sowie in Form einer Stckliste dokumentieren,

Maschinen und Maschinenteile unter Bercksichtigung von methodischen Vorgehensweisen und gestal-terischen Grundstzen konstruieren.

Inhalt:

normgerechte Darstellung von Maschinenteilen und Baugruppen mit Angaben fr Oberflchen, Passun-gen, Toleranzen usw. einschlielich zugehriger Stckliste,

anschauliche, d.h. rumliche Darstellung, auch Freihand, von Maschinenteilen und Baugruppen, Grundlagen des methodischen Konstruierens mit den Phasen Planen, Konzipieren, Entwerfen und Ausar-

beiten, konstruktiver Entwurf nach Gestaltungsgrundregeln und -prinzipien.

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Elektrische Antriebe und Leistungselektronik Modulkrzel: MT_EL SPO-Nr.: 14




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Johannes Pforr





14.1 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik (MT_EL) 14.2 Praktikum Elektrische Antriebe und Leistungselektronik (MT_ELP)

Lehrformen des Moduls: MT_EL: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_ELP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_EL: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_ELP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Die Studierenden lernen moderne Stromrichterantriebe kennen und knnen mit Hilfe einfacher Modelle die Antriebe dimensionieren. Zu den erworbenen Kompetenzen gehren: Verstndnis fr die Grundbegriffe elektromechanischer Energiewandlung. Verstndnis des Funktionsprinzips leistungselektronischer Wandler Kenntnis des stationren Verhaltens wesentlicher elektrischer Maschinen Kenntnis von Verfahren zur Ansteuerung elektrischer Maschinen Kenntnis einfacher Modelle zur Beschreibung des stationren und dynamischen Verhaltens elektrome-

chanischer Energiewandler Kenntnis einfacher Modelle zur Beschreibung leistungselektronischer Wandler zur Ansteuerung der

elektrischen Maschinen Fertigkeit zur Berechnung wesentlicher Eigenschaften der Stromrichterantriebe mit Hilfe der gegebenen

Maschinenmodelle Fertigkeit, elektrische Antriebe fr einfache Anwendungen mit Hilfe von Datenblttern auszulegen Fhigkeit, mit Hilfe moderner Messgerte das reale Verhalten von elektrischen Maschinen und leistungs-

elektronischen Steuergerten zu bestimmen und mit dem theoretischen Verhalten basierend auf den in der Vorlesung behandelten Modellen zu vergleichen.

Inhalt:

Vorlesung Funktionsprinzip und Aufbau elektrischer Maschinen und Stromrichterantriebe Einfache stationre und dynamische Modelle zur Bestimmung des Verhaltens von Gleichstrommaschinen Einfache stationre Modelle zur Bestimmung des Verhaltens von Asynchron- und Synchronmaschine. Ansteuer- und Regelverfahren fr Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschine. Entwicklung linearer und zeitinvarianter Modelle fr geschaltete Wandler zur Ansteuerung elektrischer

Maschinen. Dimensionierung elektrischer Antriebe fr einfachen Anwendungen Praktikum

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Versuchsaufbauten zu folgenden Themen: Gleichstrommaschine Asynchronmaschine Synchronmaschine Leistungselektronik I (DC-DC-Wandler) Leistungselektronik II (DC-AC-Wandler) Regelung eines Linearmotors

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Regelungstechnik 1 Modulkrzel: MT_RT1 SPO-Nr.: 15









15.1 Regelungstechnik 1 (MT_RT1) 15.2 Praktikum Regelungstechnik 1 (MT_RT1P)

Lehrformen des Moduls: MT_RT1: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_RT1P: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_RT1: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_RT1P: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Die Studierenden lernen Verfahren zu Analyse von Rckfhrungs- und Kreisstrukturen kennen und knnen Regler fr einfache Problemstellungen entwerfen. Zu den erworbenen Kompetenzen gehren: Verstndnis, warum Regelungen notwendig sind und wie sie prinzipiell arbeiten Kenntnis ber die Struktur von Regelungen und Steuerungen Kenntnis von verschiedenen Reglertypen (PI, PID, PD-Regler) und Kenntnis, wann diese einzusetzen sind Fertigkeit zur Nutzung der Laplace-Transformation zur Lsung linearer Differentialgleichungen mit kon-

stanten Koeffizienten Fertigkeit, das Strukturbild einfacher dynamischer Systeme aus den Systemgleichungen zu entwickeln

und zu vereinfachen Fertigkeit zur Anwendung einfacher Verfahren zur Analyse von Regelkreisen Fertigkeit zur Synthese einfacher Regelkreise und zur Dimensionierung der Reglerparameter Fhigkeit, mit Hilfe moderner Messgerte und in der Vorlesung gelernter Methoden das reale Verhalten

von Systemen zu bestimmen und mit dem theoretischen Verhalten basierend auf den in der Vorlesung behandelten Modellen zu vergleichen.

Fhigkeit, einen geeigneten Regler fr das gegebene System auszuwhlen und die Parameter des Reglers mit Hilfe bekannter Methoden zu optimieren.

Inhalt:

Vorlesung Grundbegriffe der Regelungstechnik Laplace-Transformation als mathematisches Werkzeug der Regelungstechnik Strukturbild als anschauliches Modell dynamischer Systeme Aufstellen der Systemgleichungen Analyse des Regelkreises: Stationres Verhalten, Stabilittskriterien, Frequenzkennlinien, Wurzelortskur-

ven Synthese von Regelkreisen und Anwendung von Entwurfsverfahren

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Praktikum Versuchsaufbauten zu folgenden Themen sind vorhanden: Programmierung von mobilen und stationren Robotern Steuerung einer Miniatur-Fertigungsanlage Automatisierung mit PC und SPS Temperaturregelung (PID) Modellierung einer E-Gas-Drosselklappe Positionsregelung einer E-Gas-Drosselklappe mit Hilfe eines Mikrocontrollers

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Regelungstechnik 2 Modulkrzel: MT_RT2 SPO-Nr.: 16









16.1 Regelungstechnik 2 (MT_RT2) 16.2 Praktikum Regelungstechnik 2 (MT_RT2P)

Lehrformen des Moduls: MT_RT2: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_RT2P: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_RT2: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_RT2P: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Verstndnis, warum unterschiedliche Verfahren zur Regelung dynamischer Systeme eingesetzt werden Kenntnis ber die Arbeitsweise ausgewhlter Regelverfahren Fertigkeit zur Nutzung der Laplace- und der z-Transformation fr die Bearbeitung linearer zeitkontinuierli-

cher und zeitdiskreter Regelkreise Fertigkeit zur Anwendung unterschiedlicher Verfahren fr die Analyse von Regelkreisen Fertigkeit zur Synthese einfacher Regelkreise und zur Dimensionierung der Regelparameter

Inhalt:

Regelung von einfachen Mehrgrensystemen durch Entkopplung Behandlung linearer kontinuierlicher Systeme im Zustandsraum Einfhrung in digitale Regelungen Einfache nichtlineare Regelsysteme

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Digitaltechnik Modulkrzel: MT_DT SPO-Nr.: 17




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Georg Passig





17.1 Digitaltechnik (MT_DT) 17.2 Praktikum Digitaltechnik (MT_DTP)

Lehrformen des Moduls: MT_DT: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_DTP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_DT: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_DTP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Kenntnis der Darstellung von ganzen und Gleitkommazahlen in verschiedenen Zahlsystemen, inclusive Zweierkomplement

Fhigkeit, Zahlen beliebiger Darstellung arithmetisch verknpfen zu knnen Kenntnis von Bit- und Schiebeoperatoren Fhigkeit, die Gesetze der Schaltalgebra zur Minimierung des Schaltungsaufwands anwenden zu knnen Fertigkeit zur Anwendung des KV-Diagramms und des Quine-McClusky-Verfahrens fr die Schaltungsmi-

nimierung Fhigkeit zur Synthese digitaler Schaltwerke aus logischen Gattern und Speicherelementen Kenntnisse von Standardschaltwerken (Multiplexer, Demultiplexer, Synchronzhler, Asynchronzhler, n-

Bit-Addierer) Fhigkeit, natrlichsprachlich beschriebene Aufgabenstellungen in Moore- oder Mealy-Automaten um-

setzen zu knnen Fhigkeit zur systematischen Minimierung der Anzahl der Zustnde eines endlichen Automaten Kenntnis von Aufbau und Operationsprinzipien eines von-Neumann-Rechners Kenntnis paralleler Rechnerarchitekturen (Pipelining, superskalare Architekturen, SIMD, MIMD, Multi-

threading, Multiprocessing) Kenntnis programmierbarer Logikbausteine (FPGA) Fhigkeit zur Nutzung von PC-gesttzten Entwicklungsumgebungen zur Synthese und Simulation digitaler

Schaltungen Fhigkeit, Schaltnetze und Schaltwerke in einer Hardwarebeschreibungssprache zu synthetisieren

Inhalt:

Vorlesung Darstellung von Information fr die Verarbeitung mittels digitaler Rechner. Grundlagen des logischen Entwurfs digitaler Systeme: Schaltalgebra, Schaltfunktionen und ihre Darstel-

lung, Normalformen, Minimierung.

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Analyse und Synthese von Schaltnetzen und Schaltwerken: Beschreibungsverfahren, Vorgehen bei Ent-wurf und Analyse, Flipflops und ihre Ansteuerung, arithmetisch-logische Einheiten, elementare Schalt-netze und Schaltwerke, endliche Automaten.

Rechenwerke, Datenpfade, Steuerwerke Parallelrechnerarchitekturen Praktikum Einfhrung in das Altera FPGA board Prinzipieller Aufbau von Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) Einfhrung in die Entwicklungsumgebung "Quartus II" Einfhrung in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL Praktische bungen mit dem FPGA board:

o Multiplexer und Demultiplexer, Ansteuerung von LEDs o Binr-zu-Hex- und Binr-zu-Dezimal-Decoder o Ansteuerung von Siebensegmentanzeigen o Verwendung des Quartus-II-Simulators o Zhler o Frequenzteiler o Mealy-Automaten

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Mikrocomputertechnik Modulkrzel: MT_MC SPO-Nr.: 18









18.1 Mikrocomputertechnik (MT_MC) 18.2 Praktikum Mikrocomputertechnik (MT_MCP)

Lehrformen des Moduls: MT_MC: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_MCP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_MC: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_MCP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Fundierte Kenntnis ber Aufbau und Leistungsfhigkeit von Mikrocomputersystemen und Programmen Verstehen des Zusammenwirkens von Hardware und Software Fhigkeit, auf Basis von Standardschaltungen anwendungsspezifische Mikrocomputer zu entwerfen und

hardwarenah zu programmieren Fhigkeit, mit einer integrierten Entwicklungsumgebung Mikrocomputer hardwarenah in C zu program-

mieren und auf C-, Assembler- und elektrischer Signal-Ebene zu untersuchen

Inhalt:

Vorlesung Architektur von Mikrocomputersystemen Aufbau von Mikroprozessoren und Mikrocontrollern Architektur von Steuergerteprogrammen (Hauptschleife, Unterbrechungsmodus) Programmierung von Mikrocontrollern, hardwarenahes C, typischer Maschinenbefehlssatz Peripheriemodule von Mikrocontrollern (Ports, Timer, serielle Kommunikationsmodule, Analog-Digital

Wandler) Serielle Standardkommunikationsnetzwerke (RS485, RS232, LIN, CAN, FlexRay) Halbleiterspeichertechnologien fr Mikrocomputer (SRAM, DRAM, EEPROM, Flash, FeRAM, MRAM,

PCRAM) Busse und Systemstrukturen, Anbindung von Speicherbausteinen an Mikrocontroller Grundlegende Schaltungsblcke fr Mikrocomputersysteme (Spannungsversorgung, Ein- und Ausgnge

fr Sensoren und Aktuatoren, serielle Busanbindung, digitale und analoge Standard-Peripheriebausteine) Praktikum Fr einen Versuchsaufbau auf der Basis eines XC161-Mikrocontrollers von Infineon ist mit Hilfe der integrier-ten Entwicklungsumgebung von Keil ein Programm zu entwickeln und auf der Zielhardware zu testen, so dass sich folgender Funktionsumfang ergibt: Portansteuerung zum Einlesen einer Matrixtastatur Interrupt- und Timerprogrammierung fr Frequenz- und Zeitmessung

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Treiberprogrammierung fr eine alphanumerische Anzeige und Ausgabe von Statusmeldungen Treiberprogrammierung fr serielle Kommunikation ber LIN- -Bus mit einem Master Analog-Digitalwandlung und Pulsweitenmodulation zum Steuern und Regeln eines elektromechanischen

Aktuators

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Digitale Signalverarbeitung Modulkrzel: MT_DS SPO-Nr.: 19




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Gordon Elger





19.1 Digitale Signalverarbeitung (MT_DS) 19.2 Praktikum Digitale Signalverarbeitung (MT_DSP)

Lehrformen des Moduls: MT_DS: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_DSP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_DS: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_DSP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Nach erfolgreichem Abschluss beherrschen die Studierenden die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung von deterministischen und stochastischen Signalen und linearen Systemen im Zeit- und Frequenzbereich. Sie sind in der Lage diese Kenntnisse zur Analyse und Entwicklung von zeitdiskreten rekursiven und nichtrekursi-ven Filtern in unterschiedlichen Strukturen (z.B. Parallel- oder Kaskadenstruktur) anzuwenden. Sie verstehen den Aufbau und den Einsatzzweck von Multiratensystemen und beherrschen die hierfr notwendigen Metho-den der Abtastratenumsetzung. Die Studierenden kennen die Funktionsweise und die prinzipiellen Einsatz-mglichkeiten von adaptiven Filtern und des Wiener-Filters.

Inhalt:

Grundlagen zur Signal- und Systembeschreibung o Fourier-Reihe und Fourier-Transformation o Laplace-Transformation o z-Transformation o Beschreibung von Signalen im Zeit- und Frequenzbereich (Energie- und Leistungssignale, Faltung,

Korrelation, Energiedichtespektrum, Parsevalsches Theorem). o Abtastung von zeitkontinuierlichen Signalen (Abtasttheorem) o Beschreibung von stochastischen Signalen und Prozessen (Verteilungs- und Verteilungsdichtefunk-

tion, Erwartungswert, Varianz, Momente, Korrelationsfunktionen, Leistungsdichtespektrum) o Beschreibung linearer zeitinvarianter Systeme im Zeit- und Frequenzbereich (bertragungsfunktion,

Amplitudengang, Phasengang, Impulsantwort) o Beschreibung der Transformation von deterministischen und stochastischen Signalen ber lineare

zeitinvariante Systeme Grundlegende Filterstrukturen

o Beschreibung von FIR- und IIR-Filtern o Verfahren zur Filterapproximation (Bilineare Transformation, Impulsinvariante Approximation) o Filterstrukturzerlegung (Parallel- und Kaskadenstruktur)

Wiener-Filter

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o Wiener-Filter mit endlicher Impulsantwort o Allgemeines nichtkausales Wiener-Filter o Allgemeines kausales Wiener-Filter

Adaptive Filter o Aufbau und typische Anwendungen o RLS-Algorithmus

Abtastratenumsetzung o Interpolator (Abtastratenerhhung)

Dezimator (Abtastratenerniedrigung)

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Modellierung und Simulation dynamischer Systeme Modulkrzel: MT_MDS SPO-Nr.: 20









Modellierung und Simulation dynamischer Systeme




Kenntnis von Matlab/Simulink Die Studenten wissen, wie man ein (eventuell auch nicht-lineares) Differentialgleichungssystem in einem

Simulationsmodell formuliert Verstndnis des numerischen Lsungsverfahrens und der damit verbundenen Einstellmglichkeiten

(Schrittweite, Genauigkeit, Integrationsverfahren) Befhigung, geeignete Einstellungen fr ein entworfenes Simulationsmodell zu whlen Die Studenten sind in der Lage, die Simulationsmodelle sinnvoll zu strukturieren Sie sind in der Lage, die Modelle zu verifizieren und zu validieren

Inhalt:

Matlab Simulink Numerische Verfahren (Runge-Kutta, Euler etc.) Mglichkeiten der Validierung und Verifizierung Top-Down, Bottom-Up-Ansatz Strukturierung (Modularitt, Hierarchie etc.)

29


Mechatronische Komponenten Modulkrzel: MT_MK SPO-Nr.: 21









Mechatronische Komponenten




Grundlegendes Verstndnis fr den Aufbau und die Anwendung mechatronischer Komponenten Grundlegendes Verstndnis fr Verfahren und Methoden zur mathematischen Beschreibung von mecha-

nischen und elektrischen Systemen und deren Verbindung in mechatronischen Komponenten Fhigkeit zur Verbesserung und Entwicklung mechatronischer Komponenten und Teilsysteme

Inhalt:

Grundlagen elektromechanischer Komponenten Methoden zur Beschreibung, Modellierung und Entwicklung mechatronischer Systeme Verfahren und Sensoren zur Messung mechanischer Gren Elektromotorische, elektrohydraulische und piezoelektrische Aktuatoren Mechatronische Anwendungen

30


Projektmanagement Modulkrzel: MT_PM SPO-Nr.: 22




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Bernd Hafenrichter





Projektmanagement




Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse des Projektmanagements insbesondere fr technischer Projekte. Sie verfgen ber die Fhigkeit zur Anwendung systematischer Methoden bei der Vorbereitung, der Planung, berwachung und Steuerung sowie der Risikoabsicherung von Projekten. Die Studierenden kennen ein gngiges Projektmanagement-Werkzeug und knnen dieses zur Planung und berwachung eines konkreten Projekts einsetzen. Die Studierenden sind vorbereitet auf die erfolgreiche Arbeit in Projektteams. Die Studierenden beherrschen die Techniken wissenschaftlichen Arbeitens.

Inhalt:

- Projektmanagement-Grundlagen: Begriffsdefinitionen, Eigenschaften und Klassifizierung von Projekten, Projektumfeld, Projektorganisationsformen, Projektgremien, Projektdokumentation;

- Projektmanagement nach Phasen: o Projektdefinition (Projektziele Umfeldanalyse, Risikoabschtzung, Projekt-Kick-Off) o Projektplanung (Projektstrukturplanung, Termin- und Ablaufplanung, Aufwandsschtzung, Kostenpla-

nung) o Projektberwachung und steuerung o Projektabschluss

- Analyse von Projektmanagement-Fallstudien in Teamarbeit - bungen mit MS-Project - Informations- und Methodenkompetenz (Bibliothek): Recherchestrategie, Evaluation Informationsquellen,

Plagiate, Zitieren

31


Projekt Modulkrzel: MT_PRJ SPO-Nr.: 23




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Ulrich Schmidt





Projekt

Lehrformen des Moduls: Prj - Projekt

Prfungsleistungen: Projektarbeit


Fhigkeit, die im Studium erworbenen Kompetenzen anzuwenden, um eine komplexe fachliche Aufgabenstel-lung zu analysieren und ber ein Semester hinweg in einem Team erfolgreich zu bearbeiten. Fhigkeit, Projektergebnisse vor Publikum berzeugend zu prsentieren.

Inhalt:

32


Praktikum Modulkrzel: MT_P SPO-Nr.: 29



Mechatronik 5

Modulverantwortliche(r):





Praktikum

Lehrformen des Moduls:

Prfungsleistungen: Projekt-/Praxisbericht


Die Studenten knnen das in den vorhergehenden theoretischen Semestern Gelehrte in der betrieblichen Pra-xis in einer ingenieurnahen Ttigkeit anwenden.

Inhalt:

- Auswahl eines geeigneten Unternehmens im In- oder Ausland - Mitarbeit an konkreten betrieblichen Aufgabenstellungen unter Anwendung der erlernten ingenieurwissen-

schaftlichen Methoden - Kennenlernen betrieblicher Ablufe und Arbeitsmethoden - Fhren eines Berichtsheftes

33


Nachbereitendes Praxisseminar Modulkrzel: MT_PS SPO-Nr.: 30




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Bernhard Glavina





Nachbereitendes Praxisseminar

Lehrformen des Moduls: S - Seminar



Die Studenten sollen befhigt werden, in konzentrierter Form ber ein Projekt greren Umfangs vor Publi-kum referieren zu knnen

Inhalt:

Bericht ber das Praxissemester

34


Betriebswirtschaft Modulkrzel: MT_BW SPO-Nr.: 31









Betriebswirtschaft




Die Studenten sollen befhigt werden, als Ingenieure in einem Unternehmen wirtschaftlich sinnvoll zu planen und zu handeln.

Inhalt:

Strategische und operative Ziele von Unternehmen Ablauf- und Aufbauorganisation Markt, Marken, Marketing Betriebswirtschaftliche Kenngren Bilanzierung, Gewinn- und Verlustrechnung, EBIT, EBITDA Deckungsbeitragsrechnung Amortisation von Investitionen Innovationsmanagement Controlling

35


Seminar zur Bachelorarbeit Modulkrzel: SPO-Nr.: 27



Mechatronik 7

Modulverantwortliche(r): Studiengangleiter





Seminar zur Bachelorarbeit

Lehrformen des Moduls:

Prfungsleistungen: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen


Die Studierenden sind in der Lage, eine Bachelorarbeit anzufertigen

Inhalt:

- Allg. Informationsveranstaltung zum Thema BT - Regelmige Durchsprache des Fortschritts der BT im Einzelgesprch beim jeweiligen Betreuer

36


2.2.2 Module des Schwerpunktes Fahrzeugmechatronik

Fahrzeugsysteme Modulkrzel: MT_FS SPO-Nr.: 24.1



Mechatronik Fachwissenschaftli-ches Wahlpflichtfach

6

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Thomas Brandmeier





Fahrzeugsysteme




Grundlegendes Verstndnis fr das Fahrverhalten von Fahrzeugen und der physikalischen Ursachen Fhigkeit, dieses Verhalten in mathematische Modelle abzubilden Grundlegendes Verstndnis fr die elektrischen Eingriffsmglichkeiten in Bremse, Fahrwerk und Lenkung Fhigkeit zur Entwicklung von Fahrzeugregelungen Fhigkeit zum Test der Ergebnisse in der Simulation

Inhalt:

Grundlagen der Fahrdynamik und Fahrzeugmodellbildung sowie der Anwendung in Fahrzeugregelsyste-men

Reifenmodelle Fahrzeugmodelle(Einspurmodell: linear, nichtlinear, stationr, instationr sowie Zweispurmodell) Abbildung der Fahrzeugmodelle in Matlab/Simulink und Vergleich mit IPG-Simulator Seitenwindverhalten von Fahrzeugen Aktive und passive Fahrwerkregelsysteme Fahrstabilittsregelung(ESP) Elektrische Lenksysteme/berlagerungslenkung und Steer-by-Wire Kombination von Fahrwerks-, Brems- und Lenkeingriff

37


Fahrzeugkomponenten Modulkrzel: MT_FK SPO-Nr.: 24.2




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Michael Botsch





Fahrzeugkomponenten




Grundverstndnis fr mechatronische Fahrzeugkomponenten und Fahrzeugteilsysteme mit der Fhigkeit zur Dimensionierung und Spezifizierung elektromechanischer Fahrzeugkomponenten

Modellierung und mathematische Beschreibung mechatronischer Fahrzeugfunktionen zur eigenstndigen Realisierung von Hard- und Softwareanpassung fr die Weiterentwicklung bzw. Neuentwicklung vernetz-ter Fahrzeugkomponenten

Grundverstndnis fr das Zusammenwirken vernetzter Fahrzeugteilsysteme im Gesamtverbund mit de-ren starken Interdependenzen

Fhigkeit zur Nutzung und Verbesserung der Fahrzeugteilsysteme im Hinblick auf zuknftige Herausfor-derungen in der Automobiltechnik wie z.B. Emissionen, Fahrzeugsicherheit, autonomes Fahren

Inhalt:

Aufbau und Funktionsweise wesentlicher mechatronischer Fahrzeugkomponenten (Bremsen, Fahrwerk, Lenkung, Antrieb, Beleuchtung, aktive und passive Fahrzeugsicherheit, Nebenaggregate, Abgasnachbe-handlung, Hybridkonzepte)

Physikalische Grundlagen der Fahrzeugkomponenten mit den etablierten Methoden der Thermodynamik, Regelungstechnik, Fahrzeugphysik, Systemmodellbildung, Softwareentwicklung und Bauteilauslegung

Modellbildung von Fahrzeugsystem- und Teilsystemkomponenten zur Weiterentwicklung von Bauteil und der Funktionsumfnge: Methoden der Hard- und Softwareentwicklung von mechatronischen Fahrzeug-komponenten.

Ableitung spezifischer Anforderungen an mechatronische Fahrzeugkomponenten, deren Funktions- und Wirkweise

38


Fahrzeugelektronik Modulkrzel: MT_FE SPO-Nr.: 24.3




6

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Thomas Brandmeier





Fahrzeugelektronik




berblick ber die Fahrzeugelektronik speziell im Automobilbereich berblick ber die aktuellen Neuentwicklungen in der Automobiltechnik Fhigkeit, elektrotechnische Grundlagen zur Entwicklung von Fahrzeugkomponenten wie Sensoren, Akto-

ren und Bussysteme einzusetzen Grundkenntnisse wie Elektronikkomponenten unter extremen Sicherheits-, Robustheits- und Kostenan-

forderungen entwickelt und gefertigt werden. Grundkenntnisse der Softwareentwicklung fr Fahrzeugelektronik.

Inhalt:

Elektronische Komponenten von Fahrzeugsystemen (Sensoren, Steuergerte), Mechatronische Fahrzeugkomponenten (elektromechanische und hydraulische Aktuatoren) Fahrzeugkommunikationssysteme (CAN-Bus, TTP, Flexray,..), Fahrerassistenzsysteme u. Schlupfregelsysteme (ABS, TCS, ESP, ACC), Drive-by-Wire Anwendungen (Brake-by-Wire, Steer-by-Wire) Softwarearchitekturen und Betriebssysteme (OOA, AUTOSAR, OSEK). Sicheres Kodieren in C/C++ (MISRA) Softwareentwicklungsprozesse (SPICE, CMMI) Sicherheitsanforderungen nach ISO26262 und deren Einfluss auf die Entwicklung von Fahrzeugsystemen

39


Fahrzeugintegration und -test Modulkrzel: MT_FIT SPO-Nr.: 24.4









24.4.1 Fahrzeugintegration und -test (MT_FIT) 24.4.2 Praktikum Fahrzeugintegration und -test (MT_FITP)

Lehrformen des Moduls: MT_FIT: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung MT_FITP: Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: MT_FIT: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) MT_FITP: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Grundverstndnis fr den Entwicklungsprozess mechatronischer Fahrzeugsysteme speziell im Hinblick auf Methoden fr Fahrzeugintegration und test

Grundverstndnis fr den Einfluss der Fahrzeugumgebung auf das Verhalten mechatronischer Systeme Fhigkeit zur Erarbeitung einer Testspezifikation Fhigkeit zur Entwicklung spezifischer Tests Systematische Vorgehensweise zur Erkennung und berprfung von mglichen Systemfehlern und

schwchen im Feld Fhigkeit zur Durchfhrung von (Fahrzeug-)Tests zur berprfung des Systemverhaltens

Inhalt:

Grundlagen des Entwicklungsprozesses fr mechatronische Fahrzeugsysteme und Methoden fr Fahrzeu-gintegration und test

Methoden zur Erkennung von mglichen Systemfehlern und schwchen (FMEA, FTA) Simulation und Entwicklung einer Testspezifikation Rapid Prototyping Systemtest Hardware-in-the-Loop Test Rollenprfstnde und Hallentests Fahrzeugerprobung auf der Teststrecke Veranschaulichung des Prozesses anhand einiger ausgewhlter Beispiele

40


2.2.3 Module des Schwerpunktes Produktionsmechatronik

Produktionstechnik und Prozesse Modulkrzel: MT_PP SPO-Nr.: 25.1




5

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Gordon Elger





Produktionstechnik und Prozesse




Kenntnis der Fertigungsprozesse in der Massen- und Einzelfertigung Grundlagen und Methoden zur Fertigung mechanischer, elektrischer und elektronischer Erzeugnisse Fhigkeit zur Analyse und Optimierung von Produktionsprozessen Fhigkeit zur Planung und Bewertung von Produktionssysteme

Inhalt:

Grundlagen der Fertigungstechnik an ausgesuchten Fertigungsverfahren Grundlagen der Elektronikfertigung (Bauteilfertigung, SMD Linie) Prozesstechnologie (Analyse, Kontrolle, Steuerung, Design of Experiment, Optimierung) Einfhrung zu Montagesystemen, Robotern und Greifern Grundlagen der Zeit- und Arbeitswirtschaft (Industrial Engineering) Produktionssysteme fr die Massen- und Einzelfertigung Grundlagen der Produktionsplanung und Steuerung

41


Industrielle Bildverarbeitung Modulkrzel: MT_IBV SPO-Nr.: 25.2









Industrielle Bildverarbeitung

Lehrformen des Moduls: SU - seminaristischer Unterricht



Verstndnis grundlegender Methoden zur Verarbeitung und Analyse digitaler Bilder und der geometri-schen Zusammenhnge bei der perspektivischen Abbildung..

Kenntnis wichtiger Bildanalyseschritte und methoden Kamerakalibrierung und 3D-Rekonstruktion Praktische Erfahrung in der Bildverarbeitung und die Fhigkeit, anhand einer bestimmten Fragestellung

geeignete Verfahren auszuwhlen und mit Hilfe von Entwicklungswerkzeugen zu implementieren.

Inhalt:

Eigenschaften digitaler Bilder: Wertebereich, Farbraum, Rauschen, Histogramm Vorverarbeitung: Kontraststreckung, Farbraumtransformationen, affine Abbildungen, Fouriertransforma-

tion, Faltung Filter: Gaussfilter, Tiefpass-, Hochpassfilter, Medianfilter, Kantenfilter, Houghtransformation, Interpola-

tion Kanten und Konturen, Bildsegmentierung, Regionenmorphologie Merkmale: Textur, Entropie, Rotations- und skalierungsinvarianz, Klassifikatoren, Template matching, Optischer Flu Kamerakalibrierung, Epipolargeometrie, Stereo, 3D matching praktische bungen mit typischen Anwendungen aus der Robotik, Materialprfung und Medizin

42


Robotik Modulkrzel: MT_RO SPO-Nr.: 25.3









Robotik




Fhigkeit zur mathematischen Beschreibung von Robotern Fhigkeit zur Transformation von Welt- in Gelenkkoordinaten Fhigkeit zur Berechnung von Bahnbewegungen Fhigkeit zur Berechnung der Gelenkkrfte und momente Fhigkeit zur Simulation von Roboterbewegungen

Inhalt:

Freiheitsgrade starrer Krper (Lage, Orientierung) Beschreibung von Robotergliedern durch DH-Parameter Beschreibung kinematischer Ketten durch homogene Transformationsmatrizen und Quaternionen Direkte und inverse Kinematik von Robotern Bahnkurven (Point-to-point, Continuous Path) Robotersimulation Roboterprogrammierung

43


Automatisierungstechnik Modulkrzel: MT_AT SPO-Nr.: 25.4




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Johann Schweiger





25.4.1 Automatisierungstechnik 25.4.2 Praktikum Automatisierungstechnik

Lehrformen des Moduls: SU/ - seminaristischer Unterricht/bung Pr - Praktikum

Prfungsleistungen: SU/: schrP90 - schriftliche Prfung, 90 Minuten (100%) P: LN - ohne/mit Erfolg teilgenommen (0%)


Die Studenten wissen, wie man einen Produktionsvorgang mit Hilfe von automatisierungstechnischen Komponenten steuern kann.

Sie verstehen die speziellen Konzepte zur echtzeitfhigen Programmierung robuster Steuerungsalgorith-men.

Die Studenten knnen standardisierte Steuerungskomponenten fr praktische Aufgabenstellungen ein-setzen.

Sie sind in der Lage, Produktionsvorgnge im Hinblick auf die informationstechnische Steuerung zu unter-suchen.

Aus den Analysen knnen sie Algorithmen zur Implementierung der Steuerungslogik ableiten. Die Studenten sind in der Lage, informationstechnische Steuerungskonzepte hinsichtlich Echtzeitfhig-

keit, Robustheit und Wiederverwendbarkeit zu bewerten.

Inhalt:

Automatisierungstechnische Komponenten Identifikationssysteme Programmierkonzepte fr Echtzeitsysteme SPS-Programmierung Zellensteuerung und Prozessleitsysteme Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme Mensch-Maschine-Schnittstellen Sensordatenverarbeitung Sicherheitsaspekte der Automatisierungstechnik

44

1 Einfhrung und Studienaufbau2 Modulbeschreibungen2.1 Module des ersten Studienabschnitts2.2 Module des zweiten Studienabschnitts2.2.1 Schwerpunktunabhngige Module2.2.2 Module des Schwerpunktes Fahrzeugmechatronik2.2.3 Module des Schwerpunktes Produktionsmechatronik

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