modulhandbuch masterstudiengang master of science mechatronik€¦ · bereichen der mechatronik und...

Modulhandbuch Masterstudiengang Master of Science Mechatronik

04. Mai 2016

Inhaltsangabe1 Studiengangsziele 12 Studienverlauf 23 Taxonomie 64 Modulbeschreibungen 8

1

1 Studiengangsziele

Das zur Masterprfung fhrende Studium soll unter Beachtung der allgemeinen Studienzielebesonders begabten und interessierten Studierenden auf der Grundlage wissenschaftlicherErkenntnisseerweiterteingenieurwissenschaftlicheGrundlagenundweiterfhrendesSpezialwissenin ausgewhlten Anwendungsgebieten vermitteln. Die Studierenden erwerben erweiterteKenntnisse,KompetenzenundFertigkeitenindenFachgebietenMaschinenbau,ElektrotechnikundInformatik,wobeidieModellbildung,RegelungstechnikundSimulationstechnikfrmechatronischeSysteme als schnittstellenbildende, integrierende Disziplinen besonders hervorgehoben werden(Interdisziplinaritt). Die Studierenden schulen ihr funktions und systemorientiertes,fachbergreifendesDenken (FunktionsundsystemorientiertesDenken)underwerbenKenntnisseund Fertigkeiten, mit denen komplexe mechatronische Aufgabenstellungen erkannt unddurchdrungen, ingenieurwissenschaftlicheLsungsanstzeentwickeltundganzheitlicheLsungenrealisiertwerden(LsungkomplexerProbleme).Sielernen,wissenschaftlicheMethodenzurLsungmechatronischerAufgabenstellungenzubeurteilen,anzuwendenundweiterzuentwickeln,umsoinder Forschung und Entwicklung den technischen undwissenschaftlichen Fortschritt zu betreiben(Anwendung und Weiterentwicklung wissenschaftlicher Methoden, Forschungsorientierung). Ininterdisziplinren Teamswerden die Studierenden kompetent und zielorientiertmitarbeiten, siekompetent und zielgerichtet leiten und die Ergebnisse angemessen prsentieren knnen(InterdisziplinreZusammenarbeit).DieStudierendendesMasterstudiengangswerden indieLageversetzt, anspruchsvolle mechatronische Aufgabenstellungen in der Forschung und bei derEntwicklungneuerProdukteundProzesseselbstndigzubearbeiten,undsiewerdenzurkritischenEinordnung derwissenschaftlichen Erkenntnisse und zu verantwortlichemHandeln befhigt.Derinterdisziplinre Charakter der vermittelten Kenntnisse, Kompetenzen und Fertigkeiten erffnetden Absolventen nach dem Studium eine Ttigkeit in den unterschiedlichsten AnwendungsbereichenderMechatronikundbietetihnendamitvielfltigeEntwicklungsmglichkeitenimBereichderForschungundderindustriellenEntwicklung.InsbesonderedurchseineTheorieundForschungsorientierung legtderStudiengangdieBasis freine wissenschaftliche Weiterqualifikation im Rahmen eines Promotionsverfahrens. EbensobefhigterfreineTtigkeitimHherenDienstbeiffentlichenArbeitgebern.

2

2 Studienverlauf

Der Masterstudiengang Mechatronik ist ein Prsenzstudium, geprgt durch regelmige Vorlesungen,bungen undPraktika.Zustzlichwird vielWert aufProjektarbeit und eigenstndigesLernengelegt.Das Studium beginnt zum jeweiligen Sommersemester und istmit einer Studiendauer von dreiSemestern konsekutiv verknpft mit den Bachelorstudiengngen Bachelor of Science Elektrotechnik,Bachelor of Engineering Fahrzeugtechnik undBachelor of EngineeringMaschinenbau indenFakultten07,08und09derTechnischenHochschuleKln.DerStudienbeginnistauchzumWintersemestermglich.DannistderidealtypischeStudienverlaufjedochnichtgewhrleistet.DasCurriculumdesMasterstudiengangsMechatronikgliedertsichindieLehrbereiche

mathematischeundingenieurwissenschaftlicheMethoden, MethodenderMechatronik, individuelleErweiterungundVertiefungsowie dieMasterarbeitmitdemKolloquium.

Dabei enthalten die ersten beidenGruppen die Pflichtmodule und die dritteGruppe dreiWahlmoduleauseinerListevonmglichenLehrmodulen,sowieeinmechatronischesForschungsprojekt,dessen Thema von den Studierenden in Abstimmungmit den betreuenden Lehrenden gewhltwerdenkann.Den ersten drei Lehrbereichen sind,wie im Folgenden dargestellt, die Lehrmodule des Studiengangszugeordnet.

MathematischeundingenieurwissenschaftlicheMethoden:

HhereMathematik, NumerischeMathematik, ModellbildungmechatronischerSysteme.

MethodenderMechatronik:

EntwurfvonRegelungssystemen, RealisierungmechatronischerSysteme, DigitaleRegelungoderComputationalIntelligence(jenachVorkenntnissen), OptimaleRegelung, ElektrischeFahrzeugantriebeoderServohydraulik(jenachVorkenntnissen), EingebetteteSystemeoderEinfhrungindieKonstruktionslehre(jenachVorkenntnissen).

IndividuelleErweiterungundVertiefung:

MechatronischesForschungsprojekt,

sowiedreiModuleauseinemWahlkatalog,zudenenz.B.gehren

AdvancedControl, AusgewhlteAnwendungenderAutomatisierungstechnik, ComputationalIntelligence,

3

DigitaleRegelung ElektrischeFahrzeugantriebe, EntwurfeingebetteterSystem, FeldbusGrundlagen, MotionControl, Robotik, Servohydraulik, SoftwareEngineering, SpezielleAspekteMobilerAutonomerSysteme.

In vielen Lehrmodulen werden neben den fachlichen Inhalten auch fachbergreifende Inhaltevermittelt und geschult.Dies geschieht z.B. inmodulbegleitenden Projekten, durch Teamarbeit,PrsentationundDiskussionvonErgebnissen.DasgiltinbesonderemMaefrdasmechatronischeForschungsprojekt und die Masterarbeit mit dem Kolloquium. Nheres dazu ist den Modulbeschreibungenzuentnehmen.Das Curriculum fr die Studierenden ergibt sich abhngig von ihren Kenntnissen zu Beginn desStudiums. Der Studienverlauf wird in einer individuellen Beratung besprochen und schriftlichvereinbart.Die Tabellen 21 und 22 geben einen berblick ber den Studienverlauf, die verschiedenenLehrbereicheunddieVerteilungderKreditpunkte.DieersteTabellestelltbeispielhaftdenVerlauffr einen Studierendenmit vorwiegendmaschinenbautechnischen Vorkenntnissen als Zugangsvoraussetzungdar,die zweiteTabelle fr einenStudierendenmit vorwiegend elektrotechnischerQualifikation.

1.SemesterSommersemester

Cred

its

2.SemesterWintersemester

Cred

its


Cred

its

Summe

MathematischeundingenieurwissenschaftlicheMethoden

HhereMathematik 4ModellbildungmechatronischerSysteme

6

16NumerischeMathematik

6

MethodenderMechatronik

EntwurfvonRegelungssystemen

4RealisierungmechatronischerSysteme

4

26DigitaleRegelung 4 OptimaleRegelung 4

ElektrischeFahrzeugantriebe

5EingebetteteSysteme

5

IndividuelleErweiterungundVertiefung

Wahlmodul1 4 Wahlmodul3 4 18

Wahlmodul2 4MechatronischesForschungsprojekt

6

MasterarbeitmitKolloquium

Masterarbeit 28 28

Kolloquium 2 2

Summe 31 29 30 90

Tab.21: StudienverlaufdesMasterstudiengangsMechatronikunddieVerteilungderKreditpunkteaufdieSemesterundLehrbereichebeivorwiegendmaschinenbautechnischerQualifikation.

4


Cred

its

2.SemesterWintersemester

Cred

its


Cred

its

Summe


HhereMathematik 4ModellbildungmechatronischerSysteme

6

16NumerischeMathematik

6



4RealisierungmechatronischerSysteme

4

25ComputationalIntelligence

5 OptimaleRegelung 4

Servohydraulik 4EinfhrungindieKonstruktionslehre

4


Wahlmodul1 4 Wahlmodul3 5 19

Wahlmodul2 4MechatronischesForschungsprojekt

6

MasterarbeitmitKolloquium

Masterarbeit 28 28

Kolloquium 2 2

Summe 31 29 30 90

Tab.22: StudienverlaufdesMasterstudiengangsMechatronikunddieVerteilungderKreditpunkteaufdieSemesterundLehrbereichebeivorwiegendelektrotechnischerQualifikation.

Im ersten Fall belegt der Studierende aus dem Bereich Methoden derMechatronik im erstenFachsemester das Modul Elektrische Fahrzeugantriebe, da aufgrund der maschinenbautechnischenQualifikationdetaillierteKenntnissevonelektrischenAntriebennichtinausreichendemMae vorliegen. Im zweiten Fallwird stattdessen dasModul Servohydraulik belegt, damit diefehlenden fluidtechnischen Kenntnisse kompensiert werden. Ebenso bringen Studierende mitvorwiegend elektrotechnischer Qualifikation bereits Kompetenzen in der DigitalenRegelungstechnikmit,sodasssiedasModulComputationalIntelligencebelegen.DasjeweilsnichtbelegteModulstehtdenStudierendenalsWahlmodulzurVerfgung.Die Studienverlufe unterscheiden sich auch im zweiten Semester. Diemaschinenbautechnischvorgebildeten Studierenden belegen das Modul Eingebettete Systeme aus demBachelorstudiengang Elektrotechnik, whrend diejenigenmit elektrotechnischem Vorwissen amModul Einfhrung in die Konstruktionslehre aus dem Bachelorstudiengang Produktion undLogistik teilnehmen. Die Module erweitern jeweils die Kompetenzen im Bereich der anderenQualifikationundfrderndieInterdisziplinarittderStudierenden.DerMasterstudiengangMechatronik folgt dem European Credit Transfer System (ECTS).Damitwerden fr jede erbrachte Studienleistung Kreditpunkte relativ zum Arbeitsaufwand derStudierenden vergeben.DerUmfangdesMasterstudiengangsMechatronikbetrgt insgesamt90KreditpunktegemECTS.JedesderdreiSemesterdesStudiengangshateinenUmfangvon301Punkten.Die einzelnen Modulbeschreibungen enthalten Angaben sowohl ber den erwarteten durchschnittlichen Arbeitsaufwand in Stunden, als auch ber die anrechenbaren Kreditpunkte. Dabeientsprechen 30ArbeitsstundeneinemKreditpunkt.Kreditpunktewerdennur vergeben,wenndie

5

erforderliche Prfung bestanden wurde. Fr weitere Details sei auf die Prfungsordnung zumStudiengangverwiesen.AufgrundderunterschiedlichenECTSPunktederalternativenModule,knnendieStudierendenbeidenWahlmodulenebenfallsauseinemKatalogmitunterschiedlichenKreditpunktenauswhlen.DieWahlmoduleFeldbusGrundlagenundSoftwareEngineeringstammendabeiausdemBachelorstudiengang Elektrotechnik. Sie knnen nur von Studierenden mit maschinenbautechnischerQualifikationgewhltwerden,dadieLehrinhaltenurfrsieeineErweiterungderKompetenzendarstellen. ber ihre Wahlmglichkeiten werden die Studierenden whrend des individuellenGesprchszumStudienbeginnaufgeklrt.Pro Lehrbereich sind die in der Tabelle angegebenen Kreditpunkte zu erreichen. Die zeitlicheVerteilungorientiert sich andemdargestelltenSchema, kann aberdavon abweichen, sofernproJahrmaximal60Kreditpunktenichtberschrittenwerden.DieAuswahlder zugehrigenModulekannindividuellgestaltetseinundsolltesichandenjeweiligenModulvoraussetzungenausrichten.Die Art der Prfungen fr die einzelnen Module sind in den jeweiligen Modulbeschreibungenangegeben. InderRegelwerdenmndlichePrfungenoderKlausurenzumAbschlussderModuledurchgefhrt. In einigenModulen sind zustzlich studienbegleitendePrfungsleistungen in FormvonProjektarbeiten,PraktikumsberichtenundReferatenvorgesehen.Den Abschluss des Moduls Mechatronisches Forschungsprojekt bildet die Prsentation dererarbeiteten Ergebnisse und denAbschluss derMasterarbeit die Verteidigung im Rahmen einesKolloquiums. Die Regelungen zu den Prfungen sind in der Prfungsordnung zum Studiengangfestgelegt.

6

3 Taxonomie

Den Lernergebnissen sowie Lernzielen der Module ist in den Modulbeschreibungen desStudiengangs ein Klassifikationsschema zugeordnet. Dieses orientiert sich im Kern an derTaxonomievonLernzielen imkognitivenBereichnachBLOOM1.EsstehenLernzielewieDenken,WissenundProblemlsenimVordergrund.Die Lernziele werden nach BLOOM1 in sechs Kompetenzstufen (K1 bis K6) hierarchischkategorisiert,wobeinachSITTE2jedeniedrigereKategoriejeweilseinElementderhherenist.DieKompetenzstufen knnen, wie in folgender Auflistung gezeigt, durch gezielte Verwendung vonVerben, wie z.B. nachMEYER3 in denModulbeschreibungen formuliert und damitmanifestiertwerden.K1 Wissen WiedergabevonWissen,Begriffen,Definitionen,Verfahren, Zusammenhngen,etc.

Typische Verben: kennen, beschreiben, darstellen, berichten,benennen

K2 Verstehen WissenmiteigenenWortensinnerhaltendumformenundineigenen Wortenwiedergebenknnen. TypischeVerben:interpretieren,definieren,formulieren,ableitenK3 Anwendung InkonkretenSituationenRegeln,MethodenoderBerechnungs verfahrenanwendenknnen.

Typische Verben: durchfhren, berechnen, planen, gestalten,erarbeiten

K4 Analyse ProblemstellungeninElementezerlegenknnen,umdannanhand einesVergleiches,Prinzipien,StrukturensowieGemeinsamkeiten oderWidersprcheherausarbeitenzuknnen.

TypischeVerben:auswhlen,einteilen,untersuchen,vergleichen,analysieren

K5 Synthese EinzelneElementezueinemGanzen,Neuenzusammenfgen.

TypischeVerben:entwerfen,zuordnen,konzipieren,konstruieren,entwickeln

K6 Beurteilen AbgabeeinesbewertendenUrteils.

Typische Verben: beurteilen, entscheiden, begrnden, bewerten,klassifizieren

1BLOOM,B.S. TaxonomievonLernzielenimkognitivenBereich,BeltzVerlag,Weinheim,19761

SITTE,W.&WOHLSCHLGL,H. BeitrgezurDidaktikdesGeographieundWirtschaftskundeUnterrichts.(=MaterialienzurDidaktikderGeographieundWirtschaftskunde,Bd.16),Wien,2004

3MEYER,R. http://www.arbowis.ch/material/lp/Lehren/Zielfomrulierung_Verben.pdf,StandJuli2012

7

Die folgende Tabelle zeigt die Kompetenzstufen der Lehrmodule in der Reihenfolge der LehrbereichemathematischeundingenieurwissenschaftlicheMethoden,MethodenderMechatronik,individuelleErweiterungundVertiefungsowiederMasterarbeitmitdemKolloquium.

ModulnameKompetenzstufen

K1 K2 K3 K4 K5 K6


HhereMathematik

NumerischeMathematik

ModellbildungmechatronischerSysteme



RealisierungmechatronischerSysteme

OptimaleRegelung

EingebetteteSysteme

EinfhrungindieKonstruktionslehre

MethodenderMechatronik/IndividuelleErweiterungundVertiefung

DigitaleRegelung

ComputationalIntelligence

ElektrischeFahrzeugantriebe

Servohydraulik


AdvancedControl

AusgewhlteAnwendungend.Automatisierungstechnik

EntwurfeingebetteterSysteme

FeldbusGrundlagen

MotionControl

Robotik

SoftwareEngineering

SpezielleAspekteMobilerAutonomerSysteme

MechatronischesForschungsprojekt

MasterarbeitmitdemKolloquium


Tab.31: KompetenzstufenderLehrmodule

8

4 Modulbeschreibungen

ModulbgeninderReihenfolgederLehrbereicheMathematischeundingenieurwissenschaftlicheMethodenMethodenderMechatronikIndividuelleErweiterungundVertiefungMasterarbeitmitdemKolloquium

9


Modulbezeichnung: Hhere Mathematik ggf. Krzel: HMa

Studiensemester: 1 (SS)

Modulverantwortlich: Prof. Dr. rer. nat. M. Ruschitzka

Sprache: Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik

Lehrformen / SWS: Vorlesung 2 SWS, bung 2 SWS

Arbeitsaufwand: 60 h Prsenz

60 h Selbststudium inklusive Prfungsvorbereitung

Kreditpunkte: 4

Empfohlene Voraus-setzungen:

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden

kennen die theoretischen Grundlagen zur mathematischen Modellbildung und Optimierung von technischen Systemen,

knnen anspruchsvollere mathematische Zusammenhnge nachvollziehen und formulieren,

knnen statistische Tests planen und durchfhren,

knnen statistische Versuchsplne analysieren und ver-gleichen,

knnen Optimierungsstrategien fr Mehrkrpersysteme entwickeln.

Inhalt: Vektoranalysis,

Wahrscheinlichkeitsrechnung,

mathematische Statistik,

Fehler- und Ausgleichsrechnung,

statistische Versuchsplanung,

Optimierungsverfahren.

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche Prfung oder Klausur

Medienformen: Vorlesung mit Powerpoint,

Nachvollziehen von Anwendungsbeispielen mit Rechner und Videoprojektor.

Literatur: Gnter Brwolff: Hhere Mathematik fr Naturwissenschaftler und Ingenieure, Spektrum Akademischer Verlag, Mnchen 2005.

Lothar Harzheim: Strukturoptimierung, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2008.

Larson, Hostetler, Edwards: CALCULUS Early

10

Transcendental Functions, Houghton Mifflin, Boston 2003.

Lothar Papular: Mathematik fr Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 3, Vieweg Wiesbaden 1999.

R. Reinhardt, A. Hoffmann, T. Gerlach: Nichtlineare Optimierung, Springer Spektrum, Berlin 2013.

Karl Siebertz, David van Bebber, Thomas Hochkirchen: Statistische Versuchsplanung, Springer Verlag, Berlin 2010.

Michael Ulbrich, Stefan Ulbrich: Nichtlineare Optimierung, Birkhuser/Springer, Basel 2012.

Westermann: Mathematik fr Ingenieure mit Maple, Band 2, Springer Verlag, Berlin 2001.

11

Modulbezeichnung: Numerische Mathematik ggf. Krzel: NMa


Modulverantwortlich: Prof. Dr. G. Engelmann

Sprache: Vortrag: Deutsch

Lehrmaterial: Englisch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik,

MSc Automotive Engineering

Lehrformen / SWS: Seminaristische Vorlesung mit Selbststudien, bungen und Programmieraufgaben: 5 SWS



Kreditpunkte: 6


Gute Kenntnisse in Linearer Algebra und Analysis sowie gute Programmierfhigkeiten in Matlab


knnen die wichtigsten numerischen Verfahren, die in den Ingenieurwissenschaften verwendet werden, beschreiben und erklren,

knnen die Leistungsfhigkeit und Grenzen der Verfahren beurteilen,

knnen numerische Verfahren korrekt auswhlen und anwenden

sind in der Lage, numerische Verfahren in Matlab algorithmisch umzusetzen,

kennen die Prinzipien der Algorithmen der wichtigsten in Matlab implementierten numerischen Verfahren und knnen diese zielgerichtet einsetzen.

Inhalt: Die wichtigsten Prinzipien und Verfahren des wissenschaft-lichen Rechnens, wie z.B. Lsung linearer Gleichungs-systeme, Eigenwertaufgaben, Singulrwertzerlegung, Interpolationen, Quadraturen oder Anfangswertaufgaben

Studien-/Prfungsleistungen: Klausur

Medienformen: Videoprojektor mit Tablett, Unterlagen in ILIAS

Literatur: Moler, C.: Numerical Computation with Matlab. SIAM Philadelphia 2004, (Download 2016: http://de.mathworks.com/moler/).

Quarteroni, A., Salieri, F.: Wissenschaftliches Rechnen mit Matlab. Springer 2006.

Heath, M. T.: Scientific Computing An Introductory Survey. McGraw Hill 2005.

12

Trefethen, L. N., Bau III, D.: Numerical Linear Algebra. SIAM 1997.

Strang, G.: Introduction to Linear Algebra. Wellesley-Cambridge Press 2005.

Quarteroni, A., Sacco, R., Salieri, F.: Numerical Mathematics. Springer 2007.

13

Modulbezeichnung: Modellbildung mechatronischer Systeme ggf. Krzel: MMS

Studiensemester: 2 (WS)

Modulverantwortlich: Prof. Dr. H. Henrichfreise

Sprache: Skript und Vortrag: Deutsch Programmierbeispiele: Englisch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik, MSc Automotive Engineering

Lehrformen / SWS: Vorlesung 3 SWS, bung 1 SWS, Seminar Modellbildungsprojekt 2 SWS


60 h semesterbegleitendes Modellbildungsprojekt


Kreditpunkte: 6


Grundlagenkenntnisse Kinematik und Kinetik und MATLAB/Simulink


kennen und verstehen die Formalismen zur mathema-tischen Beschreibung von Mehrkrpersystemen (MKS) und deren programmtechnische Umsetzung und knnen die Beschreibung und Umsetzung durchfhren,

knnen die Erweiterung von MKS-Modelle um Modelle fr elektrische und hydraulische Aktorik erarbeiten,

knnen lineare zeitinvariante mechanische Systeme transformieren und analysieren,

knnen die Bewegungsgleichungen unterschiedlichster MKS entwickeln, die Ergebnisse numerisch und in der Simulation analysieren und im Rahmen von Plausibilitts-untersuchungen bewerten,

knnen anspruchsvolle Fachliteratur beurteilen und besitzen die Fhigkeit zur eigenstndigen Weiterbildung anhand dessen.

Inhalt: Mehrkrpersysteme (Eigenschaften, Freiheitsgrade und Bindungen).

Kinematik von Mehrkrpersystemen (Kinematik der Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung).

Kinetik von Mehrkrpersystemen (Newton-Euler-Verfahren, Ermittlung von Zwangskrften, Lagrange-Formalismus, Lin-earisierung, nichtlineare und lineare Zustandsgleichungen).

Anbindung von Aktorik (Elektrische und hydraulische Aktoren).

Analyse linearer, zeitinvarianter mechanischer Systeme (Eigenfrequenzen, Eigenschwingungsformen, Kongruenz-

14

transformation, Hauptkoordinaten, Lsung der homogenen und inhomogenen Bewegungsgleichungen, ungedmpfte und gedmpfte mechanische Systeme).

Anwendungsbeispiele: Kurbeltrieb, Verladebrcke, Roboter, Flugzeug, Fahrzeug.

Studierende bearbeiten ein vollstndiges Modellbildungs-projekt eines ausgewhlten MKS

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche Prfung oder Klausur, Zulassungsvoraussetzung zur Prfung: Erfolgreich abgeschlossenes prsenzpflichtiges vorlesungs-begleitendes Modellbildungsprojekt mit Programmierung und Dokumentation.

Medienformen: Vorlesung mit Overheadfolien

Arbeiten mit den Programmquellen der Anwendungs-beispiele mit Rechner und Videoprojektor

Angeleitete Bearbeitung des Modellbildungsprojektes (Programmierung in MATLAB/Simulink)

Literatur: Schiehlen, W., Eberhard, F.: Einfhrung in die Dynamik. Teubner-Verlag Stuttgart 2004.

Parkus, H.: Mechanik der festen Krper. Springer-Verlag, Wien New York 1981.

Pfeiffer, F.: Einfhrung in die Dynamik. B.G. Teubner-Verlag, Mnchen 1992.

Mller, P. C., Schiehlen, W.: Lineare Schwingungen. Akademische Verlagsgesellschaft, Mnchen 1976.

Weitere Literatur siehe Literaturliste zum Vorlesungsskript.

15


Modulbezeichnung: Entwurf von Regelungssystemen ggf. Krzel: ERS



Sprache: Skript und Vortrag: Deutsch

Programmierbeispiele: Englisch


MSc Automotive Engineering

Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung, bung, vorgefhrte begleitende Pro-jekte, starke Vermischung dieser 3 Elemente (integrierte Lehrveranstaltung, Theorie, programmtechnische Um-setzung)



Kreditpunkte: 4



kennen die vertieften fachlichen Grundlagen, Methoden und Konzepte der Regelungstechnik und knnen Regelungskonzepte erarbeiten,

knnen die wesentlichen Methoden zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von Regelungssystemen im Zeit- und Bildbereich formulieren und knnen dieses Verhalten analysieren und beurteilen,

knnen klassische Regelungen und Zustandsregelungen entwerfen, knnen die Vorteile der unterschiedlichen Regelungsstrukturen formulieren und entscheiden, wie die Vorteile beim Entwurf genutzt werden knnen,

knnen anspruchsvolle Verffentlichungen in der Regelungstechnik bewerten und haben die Fhigkeit zur Erschlieung neuer Erkenntnisse.

Inhalt: Klassische Regelung: Beurteilung der Stabilitt mit Frequenzkennlinien des offenen Regelkreises, Stabilittsreserven, Pol- und Nullstellen im geschlossenen Regelkreis, Frequenzkennlinien des offenen und des geschlossenen Regelkreises, Anforderungen an Regelungssysteme, Wahl der Reglerstruktur, Ermittlung der Reglerparameter (Vorgabe der Phasenreserve, Vorgabe der Dmpfung, Betragsoptimum, symmetrisches Optimum), Fhrungs- und Strgrenaufschaltung, Kaskadenregelung.

Einfhrung in die Zustandsregelung fr Eingrensysteme:Zustandsvektorrckfhrung, Reglerentwurf durch

16

Polvorgabe, Steuerbarkeit, Fhrungs- und Strgrenaufschaltung, Zustandsbeobachtung, Dualitt von Regler- und Beobachterentwurf, Beobachtbarkeit, Strgrenbeobachtung, Separationsprinzip.

Gleichstrommotor und elektromechanisches Positionier-system als vorgefhrte begleitende Projekte.


Medienformen: Vorlesung mit Overheadfolien,

Arbeiten mit den Programmquellen mit Rechner und Videoprojektor.

Literatur: Fllinger, O., et. al.: Regelungstechnik Einfhrung in die Methoden und ihre Anwendung. 10. Auflage, Hthig Buch Verlag 2008.

Friedland, B.: Control System Design An Introduction to State-space methods. Dover Pubn Inc 2005.

Unbehauen, H.: Regelungstechnik I Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme. 15. Auflage, Vieweg-Teubner Verlag 2008

Unbehauen, H.: Regelungstechnik II Zustandsregelungen, digitale und nichtlineare Regelsysteme. 9. Auflage, Vieweg-Teubner Verlag 2007


17

Modulbezeichnung: Realisierung mechatronischer Systeme ggf. Krzel: RMS






Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung, bung, vorgefhrtes begleitendes Projekt, starke Vermischung dieser 3 Elemente (integrierte Lehrveranstaltung, Theorie, programmtechnische Umsetzung bis hin zur konkreten Realisierung)



Kreditpunkte: 4


Kenntnisse der Inhalte des Moduls Entwurf von Regelungssystemen


kennen die theoretischen Grundlagen zur Realisierung digitaler Steuerungen und Regelungen und knnen die Realisierung erarbeiten,

kennen Realisierungseffekte, knnen diese untersuchen und Manahmen zur Beeinflussung entwickeln,

kennen die Softwarewerkzeuge und knnen unter deren Verwendung digitale Steuerungen und Regelungen entwerfen und analysieren und die Realisierung beurteilen,

haben ihre ganzheitliche Betrachtungsweise bei der Entwicklung mechatronischer Systeme geschult und knnen die Entwicklungsergebnisse bewerten

Inhalt: Grundlagen der Analyse und Synthese: Lsung der Zustandsgleichungen im Zeit- und Bildbereich (Transitionsmatrix, bertragungsmatrix), Transformation der Zustandsgleichungen, Realisierungsstrukturen.

Realisierung dynamischer Systeme in Echtzeit: Digitaler Regelkreis, echtzeitfhige Integrationsverfahren, Diskretisierung (Invarianzmethoden, Transformationsmethoden, Auswahlkriterien), Realisierungseffekte (durch Diskretisierung, Wandler- und Rechentotzeit, asynchrone Abtastung, Quantisierung).

Vorgefhrtes begleitendes Projekt - Entwurf einer zeitkontinuierlichen Lageregelung und digitale Realisierung fr ein elektromechanisches Positioniersystem: Modellbildung (Mehrkrpersystem mit trockenen Reibungen, detaillierte Aktor- und Sensormodelle), Entwurf der Regelung mit kontinuierlichem PID-Regler, Auslegung

18

nach symmetrischem Optimum, Fhrungsgrenaufschaltung, Sollwertvorgabe fr Homing bei inkrementeller Lagemessung, Diskretisierung des Reglers, Aufbau des Echtzeitprogramms mit diskretem Regler, Inbetriebnahme der Regelung und Test am Laborversuchsstand.



Arbeiten mit den Programmquellen zum Entwurf einer zeit-kontinuierlichen Lageregelung fr ein elektromechanisches Positioniersystem mit Rechner und Videoprojektor,

Vorfhrung der digitalen Realisierung des Anwendungs-beispiels am Laborversuchsstand.

Literatur: Heimann, B., et. al.: Mechatronik, Komponenten Methoden - Beispiele. 3. Auflage, Hanser Fachbuchverlag 2006.

Fllinger, O., et. al.: Regelungstechnik Einfhrung in die Methoden und ihre Anwendung. 10. Auflage, Hthig Buch Verlag 2008.



19

Modulbezeichnung: Optimale Regelung ggf. Krzel: OR




Programmierung: Englisch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik MSc Automotive Engineering

Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung, bung, vorgefhrtes begleitendes Projekt, starke Vermischung dieser 3 Elemente (integrierte Lehrveranstaltung, Theorie, programmtechnische Umsetzung bis hin zur konkreten Realisierung)



Kreditpunkte: 4


Kenntnisse der Inhalte der Module Entwurf von Regelungssystemen, und Realisierung mechatronischer Systeme


kennen die Herleitung einer optimale Zustandsregelung mit Fhrungs- und Strgrenaufschaltung mittels Optimierung quadratischer Gtefunktionale fr deterministische und stochastische Anregung und knnen die theoretischen Grundlagen interpretieren,

knnen Verhalten des geregelten Systems analysieren und beurteilen und knnen Manahmen fr die robuste Reali-sierung von optimalen Zustandsregelungen entwickeln und begrnden,

knnen optimale Regelungen fr komplexe mechatronische Systeme konzipieren und entwerfen,

kennen die Softwarewerkzeuge und knnen unter deren Verwendung optimale Regelungssysteme entwerfen, analysieren und die Realisierung durchfhren,

knnen anspruchsvolle Verffentlichungen in der Regelungstechnik bewerten und haben die Fhigkeit zur Erschlieung neuer Erkenntnisse.

Inhalt: Lineare, quadratische gausche Zustandsregelung: Grundlagen der Analyse stochastischer Signale, Linearer Quadratischer Reglerentwurf, Linearer Quadratischer Beob-achterentwurf, Erweiterungen des Modells der Regelstrecke fr die Fhrungsgrenaufschaltung und Strgren-beobachtung/-aufschaltung, Robuste Realisierung.

Werkzeuggesttzter Entwurf und Realisierung einer optimalen Zustandsregelung fr ein elektromechanisches

20

Positioniersystem als vorgefhrtes begleitendes Projekt.

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche oder Klausur


Arbeiten mit den Programmquellen zum Entwurf der opti-malen Zustandsregelung mit Rechner und Videoprojektor,

Realisierung der Regelung am Laborversuchsstand.

Literatur: Fllinger, O., et. al.: Regelungstechnik Einfhrung in die Methoden und ihre Anwendung. 10. Auflage, Hthig Buch Verlag 2008.


Henrichfreise, H.: Prototyping of a LQG Compensator for a Compliant Mechanical Drive System with Friction. 1. Workshop TransMechatronik Entwicklung und Transfer von Entwicklungssystemen der Mechatronik, HNI-Verlagsschriftenreihe, Band 23, Paderborn 1997.


21

Modulbezeichnung: Eingebettete Systeme ggf. Krzel: ES


Modulverantwortlich: Prof. Dr. G. Hartung

Sprache: Deutsch


BSc Technische Informatik,

BSc Elektrotechnik

Lehrformen / SWS: Vorlesung 2 SWS, bung und Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand: 60 h Prsenz (36 h Vorlesung und bung, 24 h Projektarbeit in Kleingruppen)


Kreditpunkte: 5


Programmierkenntnisse, vorzugsweise in C, Grundkenntnisse ber Aufbau, Funktionsweise und Dienste von Rechensystemen,

Kenntnisse der Digitaltechnik und des Rechneraufbaus


kennen die theoretischen Grundlagen von eingebetteten Systemen (ES),

kennen wichtige Beschreibungsformen, mit denen Modelle eines ES erstellt werden,

besitzen Grundkenntnisse zur Kommunikation eingebetteter Systeme,

erstellen Modelle fr Anwendungsprobleme und setzen sie in hardwarenahe Softwaremodule auf Mikrocontrollern um.

knnen das typische Vorgehen bei der Erstellung eines ES auf Beispiele anwenden und das Ergebnis in Hinsicht auf die Erfllung wichtiger Anforderungen analysieren.

Inhalt: Beschreibung und Design eingebetteter Systeme,

Aufbau eingebetteter Systeme auf Basis von Mikrocontrollern,

Programmiersprachen (Assembler, C) und Kriterien zur Auswahl; Multithreading nach OSEK/VDX und Posix,

Kommunikationssysteme fr ES.

Studien-/Prfungsleistungen: Im Praktikum wird in einem Projekt ein Prototyp eines ES mit Mikrocontroller und selbstgebautem Modell erstellt. Das Ergebnis und die Zwischenberichte werden bewertet und flieen in die Endnote ein.

Mndliche Prfungen (in Ausnahmefllen auch Klausur)

22

Medienformen: Ausformuliertes Skript,

Demonstrationen von Werkzeugen, Beispielsystemen und Simulationen,

Tafel zur interaktiven Entwicklung von Konzepten.

Literatur: Wolf, W.: Embedded System Design - Principles and Practices.

Barr, M.: Programming Embedded Systems in C and C++.

Lemieux: OSEK/VDX.


23

Modulbezeichnung: Einfhrung in die Konstruktionslehre ggf. Krzel: EKL


Modulverantwortlich: Prof. Dr. A. Stekolschik


Software: Englisch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik BEng Produktion und Logistik

Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung, bung, Software-Praktikum (CAD-System) sowie eine Hausarbeit



Kreditpunkte: 4


keine


knnen eine technische Zeichnung erstellen, interpretieren und erlutern,

knnen die Klassifizierung technische Produkte ableiten, Produktlebenszyklusphasen darstellen und interpretieren

erkennen Anforderungen an Maschinen und Anlagen, bestimmen technische Funktionen und setzen die Funktionen in Beziehung,

kennen Funktionen eines CAD-Systems und knnen einfache Baugruppen dreidimensional modellieren,

kennen unterschiedliche mechanische Lastflle und knnen mechanische Spannungen berechnen

Inhalt: Die Studierenden erwerben die fr ihre weitere Ausbildung und zuknftige Ttigkeit als Ingenieurinnen und Ingenieure bentigten Grundkenntnisse der Konstruktionslehre, der Normung, des technischen Zeichnens (manuell und CAD) und der Toleranzlehre. Ferner werden Methoden zur Dimensionierung und Erstellung von Maschinenelementen vermittelt. Besonderes Augenmerk wird auf die Vermittlung der funktionsorientierten Konstruktionslehre gelegt, um die Analyse von komplexeren Aufgaben in der Projektierung zu ermglichen.


Medienformen: Vorlesung mit PowerPoint-Folien

Skript digital als PDF-Datei

Arbeiten im Rechnerlabor am CAD-System

24

Literatur: Folienskript, bungsaufgaben.

Labisch, S./Weber, Ch.: Technisches Zeichnen, Vieweg.

Hoischen, H.: Technisches Zeichnen, Cornelsen.

Fischer, U., Tabellenbuch Metall, Europa Lehrmittel.

Weiterfhrende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

25

MethodenderMechatronik/IndividuelleErweiterungundVertiefung

Modulbezeichnung: Digitale Regelung ggf. Krzel: DR


Modulverantwortlich: Prof. Dr. M. Jelali



Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung



Kreditpunkte: 4


Grundlagen der Regelungstechnik


kennen und verstehen die grundlegenden Zusammenhnge in zeitdiskreten Regelkreisen,

haben Kenntnisse und Fertigkeiten zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von zeitdiskreten Regelungssystemen im Zeit- und Bildbereich,

kennen die gngigen Verfahren fr den Entwurf und die Analyse zeitdiskreter Regelungen und knnen diese anwenden,

knnen digitale Regelungen fr komplexe mechatronische Systeme konzipieren, entwerfen und anwenden,

kennen die Methodik von Softwarewerkzeugen, analysieren und realisieren digitale Regelungssysteme in der Simulation und knnen ihre Performance bewerten,

haben die Fhigkeit zur Erschlieung neuer Erkenntnisse anhand anspruchsvoller Verffentlichungen in der Regelungstechnik.

Inhalt: Einfhrung in die digitale Regelungstechnik: Arbeitsweise und Eigenschaften einer digitalen Regelung.

Grundlagen der Analyse und Synthese zeitdiskreter Systeme: mathematische Beschreibung des Abtast-Halte-Vorgangs, z-Transformation, Beschreibung von Abtastsystemen im z-Bereich, Antwortzahlenfolge eines linearen Differenzengleichungs-bertragungsgliedes, Stabilitt zeitdiskreter Systeme, bilineare Transformation, diskreter Frequenzgang.

Reglerentwurf im z-Bereich: diskreter Kompensationsregler, Regler fr endliche Einstellzeit, Dead-Beat-Regler.

Zustandsraummethoden fr zeitdiskrete Systeme:

26

Zustandsgleichungen, sprunginvariante Diskretisierung eines kontinuierlichen Systems, z-bertragungsmatrix, Stabilitt im Zeit- und im Bildbereich, stationrer Zustand, Entwurf einer Zustandsvektorrckfhrung durch Polvorgabe, Zustandsvektorrckfhrung mit endlicher Einstellzeit.


Medienformen: Vorlesung mit Overheadfolien, bungen mit MATLAB

Literatur: Fllinger, O.: Laplace- u. Fourier-Transformation, Einfhrung in die Methoden und ihre Anwendung. Hthig Buch Verlag, Heidelberg 1990.

Fllinger, O.: Lineare Abtastsysteme. R. Oldenbourg Verlag, Mnchen 1990.

Franklin, G. F., Powell, J. D., Workman, M. L.: Digital Control of Dynamic Systems. Addison-Wesley Publishing Company, California 1980.


27

Modulbezeichnung: Computational Intelligence ggf. Krzel: CI


Modulverantwortlich: Prof. Dr. R. Bartz

Sprache: Vortrag: Deutsch

Unterlagen: Englisch

Zuordnung zum Curriculum: M.Sc. Mechatronik,

M.Sc. Technische Informatik

Lehrformen / SWS: Vorlesung 2 SWS, bung 1 SWS, Praktikum 1 SWS



Kreditpunkte: 5


Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse zur Theorie und Anwendung von Methoden der Computational Intelligence.

Die Studierenden kennen die gngigen Typen von Optimierungsaufgaben und knnen konkrete Aufgaben einordnen. Sie kennen das Prinzip des Simplex-Algorithmus und knnen lineare Probleme in die fr ihn geeignete Standardform berfhren und eine Lsung erarbeiten.

Die Studierenden knnen neuronale Netze einordnen und ihre Anwendbarkeit auf Problemstellungen bewerten. Sie knnen die Parameter neuronaler Netze variieren und ihren Einfluss abschtzen. Sie knnen Lernverfahren klassifizieren und ihre Arbeitsweise beschreiben. Sie knnen nichtlineare Probleme der Modellbildung und Klassifizierung mit einem neuronalen Netz lsen. Sie knnen das Verhalten eines Systems analysieren und durch geeignete Modifikationen verbessern.

Die Studierenden kennen die Methodik der Fuzzy Logik und knnen eine Problemstellung darauf abbilden und das resultierende Systemverhalten begrnden. Sie knnen unscharf definierte Aufgaben mit Hilfe von Fuzzy Logik lsen.

Die Studierenden kennen die Arbeitsweise evolutionrer Algorithmen und knnen ihre Varianten einordnen. Sie knnen reale Problemstellungen in geeignete Reprsentationen umsetzen. Sie knnen Selektionsverfahren vergleichen und geeignete Selektionsalgorithmen entwerfen. Sie knnen schwierige Probleme mit Heuristiken der

28

evolutionren Algorithmen lsen

Die Studierenden knnen mit blichen Werkzeugen der Computational Intelligence umgehen. Sie knnen Systemparameter variieren, Messreihen durchfhren und Ergebnisse darstellen, bewerten und diskutieren. Sie knnen internationale wissenschaftliche Literatur analysieren, ihre Ergebnisse einordnen, in ihren Kontext stellen und vor Anderen prsentieren

Inhalt: Einfhrung in Optimierungsprobleme: Klassische Optimierungsstrategien, Gtefunktion, Fehlerfunktion, Nebenbedingungen. Minimum/Maximumsuche. klassische Verfahren, Gradientensuche, Lagrange-Multiplikatoren. Multikriterielle Optimierung, Pareto-Front und Pareto-Set.

Einfhrung in knstliche neuronale Netze: Bezug zur Biologie, typische Neuronen-Modelle, Netz-Topologien und typische Ausprgungen. Forward-Algorithmen, gewichtete Summe, Aktivierungsfunktionen (Sigmoid, linear, tanh,..). Methodik zum Lernen, Backpropagation-Lernalgorithmus.

Einfhrung in Fuzzy-Logic: Definition eines Fuzzy-Set, Membership-Function und ihre Standard-Typen. Methoden zur Fuzzyfizierung. Fuzzy-Logic Regelwerke, Inferenz. Methoden zur Defuzzyfizierung und bergang zu realen physikalischen Signalen.

Einfhrung in Themengebiete evolutionrer Algorithmen: Gen-Reprsentationen. Fitnessfunktionen, Populations-Strategien. Selektions-, Rekombinations-, Mutations-Operatoren.

Praktikumsinhalte: Einsatz eines neuronalen Netzes fr vorgegebene Aufgabenstellungen, Einsatz eines Fuzzy-Logic-Systems fr vorgegebene Aufgabenstellung. Weiterhin soll ein wissenschaftlicher Artikel aus dem Gebiet der CI analysiert und in einem Vortrag den brigen Studierenden des Moduls erlutert werden.


Praktikumsbericht (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Vorlesung mit Overheadfolien, Beamer

Literatur: Grosse et al.: Taschenbuch der praktischen Regelungstechnik. Fachbuchverlag Leipzig.

Bothe, H.: Fuzzy Logic. Springer.

Zell, A.: Simulation Neuronaler Netze. Oldenbourg.

Nauck, D. et al.: Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme. Vieweg.

29

Gerdes, I. et al.: Evolutionre Algorithmen. Vieweg.

Eiben,A.E., Smith,J.E.: Introduction to Evolutionary Computing

Marsland, St.: Machine Learning: An Algorithmic Perspective

30

Modulbezeichnung: Elektrische Fahrzeugantriebe ggf. Krzel: EFA


Modulverantwortlich: Prof. Dr. A. Lohner

Sprache: Deutsch


MSc Elektrotechnik




Kreditpunkte: 5


Kenntnisse der Grundlagen der Leistungselektronik und elektrischen Antriebe sowie mindestens Grundkenntnisse in der Matlab/Simulink-Modellierung

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden kennen fahrzeugantriebssystem-spezifische Strukturen und Regelungsverfahren. Sie knnen damit verschiedene hybridische und elektrische Antriebstopologien benennen, darstellen und hierfr spezifische Regelungsalgorithmen definieren.

Durch den Umgang mit verschiedenen Antriebssystemen haben die Studierenden dann die Fhigkeit erlangt, das fr die jeweilige Anwendung am besten geeignete System auszuwhlen, zu konfigurieren oder zu gestalten. Weiterhin sind sie auch in der Lage Regelungsstrategien zu entwickeln.

Abschlieend erhalten die Studierenden einen Einblick in Projekte, bzw. es ist vorgesehen, die Bahnindustrie zu besuchen oder einen Fuhrpark zu besichtigen.

Inhalt: Es werden in diesem Fach die Prinzipien des Antriebs mit Drehfeldmaschine gelehrt. Hierzu wird insbesondere der fr einen drehzahlvariablen Antrieb notwendige Antriebsumrichter mit seiner Steuerung genauer betrachtet. Auf der Drehfeldtheorie aufbauend werden sowohl die dreiphasige Pulsweitenmodulation als auch die feldorientierte Regelung der Asynchronmaschine und die der Synchronmaschine vorgestellt. Als Anwendung der drehzahlvariablen Drehstromantriebe werden elektrische angetriebene Straenfahrzeuge betrachtet. Ein weiteres Thema sind die sogenannten Hybridfahrzeuge, die durch ihr Primrenergieeinsparpotential deutlich an Bedeutung gewonnen haben. Hierbei werden mgliche Antriebstopologien genauso wie verschiedene Energiespeichertechnologien erlutert.

31


Praktikumstestat (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Vorlesung, bung: Overheadprojektor, Hilfsbltter, Videoprojektor.

Simulationsrechner Praktikum: Rechnergesteuerte Versuchsstnde

Literatur: Leonhard, W.: Regelung Elektrischer Antriebe. Springer Verlag.

Wellenreuter, G.: Automatisieren mit SPS. Vieweg Verlag.

Hger, W.: Elektrische Maschinen und Antriebe I. FH Mnchen.

Bcker, J.: Mechatronik und Elektrische Antriebe A, B. Uni Pad.

Gerling, D.: Antriebsregelung. BW. Uni Mnchen.

Hameyer, K.: Elektrische Maschinen I und II. RWTH Aachen.

De Doncker, R. W.: Elektrische Antriebe. RWTH Aachen.

32

Modulbezeichnung: Servohydraulik ggf. Krzel: SH



Sprache: Deutsch


Lehrformen / SWS: durch Seminar begleitete Projektarbeit / 4 SWS



Kreditpunkte: 4


Grundkenntnisse der Hydraulik Grundkenntnisse der Regelungstechnik


verstehen die Funktion der wichtigsten servohydraulischen Komponenten,

sind befhigt zur Modellbildung und Simulation des dynamischen Verhaltens der fluidtechnischen Systeme,

kennen die klassischen und nichtlinearen Regelungskonzepte fr servohydraulische Systeme und knnen diese konzipieren und entwerfen,

knnen die Regelungskonzepte in der Simulation anwenden und untersuchen, ihre Performance im Vergleich beurteilen sowie das geeignete Verfahren fr die gegebene Anwendung in Abhngigkeit der Anforderungen auswhlen.

Inhalt: Hydraulische Komponenten und Schaltungen,

Steuerkette des servohydraulischen Antriebs,

Modellbildung servohydraulischer Systeme,

Lineare und nichtlineare Regelungen fr servohydraulische Antriebe.

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche Prfung

Medienformen: Vorlesung mit Powerpoint,

Angeleitete Bearbeitung eines Modellbildungs- und Regelungsprojektes (Programmierung in MATLAB/Simulink, Dokumentation und Prsentation der Ergebnisse)

Literatur: Murrenhoff, H.: Servohydraulik. Shaker Verlag Aachen 2002.

Jelali M., Kroll A.: Hydraulic Servo-systems: Modelling, Identification and Control. Springer-Verlag 2003

33


Modulbezeichnung: Advanced Control ggf. Krzel: AC



Sprache: Deutsch


MSc Maschinenbau

Lehrformen / SWS: Seminar 3 SWS, Praktikum 1 SWS



Kreditpunkte: 4



besitzen grundlegende Kenntnisse ber die wichtigsten Methoden der modernen fortgeschrittenen Regelungstechnik. Sie lernen die Notwendigkeit, das Potential und den Aufwand fr die Anwendung solcher Konzepte abschtzen.

Die grundlegenden Begriffe und Methoden der Prozessidentifikation und der modellprdiktiven Regelung werden erlernt und in Beispielen vertieft. Die Studierenden sind in der Lage, Prozessmodelle aus gemessenen Daten zu identifizieren und darauf basierend geeignete Reglerstrukturen zu konzipieren und zu entwerfen. Hierbei sollen insbesondere die Beschrnkungen des Systems beim Reglerentwurf (MPC Modellprdiktive Regelung) bercksichtigt werden.

Sie knnen beide Methodengruppen kombinieren und fr eine gegebene Anwendung aus der Mechatronik eine Gesamtsimulation entwickeln, analysieren und bewerten.

Inhalt: Prozessidentifikation:

Modellstrukturen,

Identifikationsprozeduren

Parameterschtzverfahren

Modellbasierte prdiktive Regelung

Lineare modellprdiktive Regelung

Effiziente numerische Berechnung

Reglerentwurf mit Beschrnkungen

Robuste prdiktive Regelung

34


Medienformen:

Literatur: Dittmar R., Pfeiffer B.-M.: Modellbasierte prdiktive Regelung. Oldenbourg Wissenschaftsverlag 2004 Camacho E.F., Bordons C.: Model Predictive Control. Springer-Verlag 2004 Jelali M.: Control Peformance Management. Springer-Verlag 2013

35

Modulbezeichnung: Ausgewhlte Anwendungen der Automatisierungs-technik

ggf. Krzel: AAA



Sprache: Deutsch


MSc Maschinenbau

Lehrformen / SWS: Seminar 3 SWS, Praktikum 1 SWS



Kreditpunkte: 5


Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erarbeiten unter Anleitung Lsungen fr aktuelle automatisierungstechnische Probleme in bestimmten Anwendungsgebieten. Dabei soll im Wesentlichen der gesamte Weg von der Modellbildung ber den Reglerentwurf bis zur berprfung der Funktionalitt durch Simulation durchschritten werden. Je nach Anwendung und Aufgabenstellung kommen verschiedene Methoden zur Regelung und/oder Fehlerdiagnose zum Einsatz. Dozenten aus der Industrie demonstrieren den Studierenden vorhandene industrielle Lsungen der Aufgabenstellungen.

Die Studierenden kennen und verstehen ausgewhlte Methoden der Automatisierungstechnik,

knnen diese an einem konkreten Beispiel anwenden, sie knnen z.B. eine Banddickenregelung fr eine Walzstrae konzipieren, entwerfen, in der Simulation implementieren, deren Performance analysieren und bewerten,

knnen entscheiden fr welche Anlagentypen und Betriebsbedingungen die einzelnen Reglerteile notwendig sind und ihr Wahl begrnden.

Inhalt: Regelung elektrohydraulischer Antriebe (Systembeschreibung, Modellbildung, Reglerentwurf (linear, nichtlinear), Fehlerdiagnose, Simulation)

Banddickenregelung in einer Walzstrae (Prozessbeschreibung, Modellbildung, Reglerentwurf, Simulation)

Fehlerdiagnose und Regelung einer Windanlage (Anlagenbeschreibung, Modellbildung, Fehleranalyse, Reglerauslegung, Simulation)

Temperaturregelung in einer Bandglhlinie (Prozessbeschreibung, Modellbildung, Reglerentwurf,

36

Simulation)

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche Prfung

Medienformen:

Literatur: Je nach Aufgabenstellung, auch von Studenten zu recherchieren

37

Modulbezeichnung / Krzel Entwurf eingebetteter Systeme ggf. Krzel: EES

Fachsemester: 2 (WS)

Modulverantwortlich: Prof. Dr. G. Hartung

Sprache: Deutsch

Unterlagen teilw.: Englisch


MSc Technische Informatik,

MSc Elektrotechnik

Lehrformen / SWS: Seminaristische Arbeitsweise und Projektarbeit

Arbeitsaufwand: 150 h Selbststudium, Projektarbeit, inklusive Prfungsvorbereitung

Kreditpunkte: 5


Grundkurse in Technische Informatik (Digitaltechnik, Rechneraufbau und hardwarenahe Programmierung),

Grundlagen der Informatik, Funktion und Aufbau von Betriebssystemen,

Grundkenntnisse in eingebetteten Systemen oder Prozessinformatik,

Grundkenntnisse in SW-Engineering (u.a. UML),


verfgen ber vertiefte Kenntnisse ber Designmethoden fr eingebettete und reaktive Systeme,

kennen wichtige Beschreibungsformen, die in der industriellen Praxis fr Design und Rapid Prototyping eingesetzt werden, und knnen diese beurteilen,

erkennen Gemeinsamkeiten und Unterschiede beim Hardware/Softwareentwurf,

beherrschen und beurteilen wichtige Designmuster, die fr den Entwurf eines ES zur Verfgung stehen,

haben einen systematischen Entwurfsprozess auf ein selbstgewhltes Projekt angewendet.

Inhalt: Eigenschaften und Anforderungen an eingebettete Systeme, insbesondere Sicherheitsklassen und Zuverlssigkeit,

Beschreibungsverfahren: Petri-Netze, Statecharts/Statemate, UML for embedded systems, Digitale Systeme: SpecCharts, SystemC, UML for SOC (System on a Chip),

HW-orientierte Designmuster (State machine, gesteuerter Datenfluss, Softcore-Prozessor) und SW- orientierte Designmuster (RTOS-basierte System, virtuelle

38

Maschinen),

Designmuster fr fehlertolerante Systeme (Dreifachredundanz, Watchdogs, Softwareprfmethoden),

Vorgehensmodelle im Entwurfsprozess (CMMI, SPICE), Normen am Beispiel Automobilelektronik (AutoSAR).

Studien-/Prfungsleistungen: In einem Projekt wird ein ausfhrbares Modell eines ES entwickelt und in einem Bericht dokumentiert; dies wird bewertet.

Der Vorlesungsstoff wird in einer mndlichen Prfung (in Ausnahmefllen auch mit Klausur) geprft.

Medienformen Folien (ber Lernportal verteilt), Demonstration von fr den Systementwurf geeigneten Werkzeugen, Kommunikation in den Projekten ber E-Mail und Werkzeug fr Gruppenarbeit.

Literatur Wieringa, R.M.: Design Methods for Embedded Systems.

Girault, C., Valk, R.: Petri Nets for System Engineering.

Schuffele, J., Zurawka, T.: Automotive Software Engineering.

Weitere Literaturhinweise werden in der Veranstaltung gegeben.

39

Modulbezeichnung: Feldbus-Grundlagen ggf. Krzel: FG


Modulverantwortlich: Prof. Dr. R. Bartz

Sprache: Deutsch


BSc Elektrotechnik,

BSc Technische Informatik,

BSc Kommunikationstechnik (Nachrichtentechnik)




Kreditpunkte: 5


Grundlagen der Digitaltechnik: binre Logik, Zahlendarstellung binr, hexadezimal, dezimal, Zustands-bergangs-Diagramm.

Grundlagen der Elektrotechnik: Spannung, Strom, Widerstand, Kondensator, Spule, bertrager.

Rechneraufbau und hardwarenahe Programmierung: Aufbau eines Mikrocontrollers, C-Programmierung fr eine Target-Plattform.

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse ber industrielle Kommunikationssysteme. Sie kennen die wichtigsten Netzwerk-Topologien, die Prinzipien des ISO/OSI Modells und die Aufgaben der unteren OSI-Layer. Sie knnen die gngigen Beschreibungsmethoden fr Kommunikationsstandards erklren. Sie knnen Dienste in der gngigen Beschreibungsart darstellen und interpretieren. Sie knnen die zur Funktionsbeschreibung verwendeten State Charts verstehen und erstellen. Sie knnen die zeitlichen Ablufe mittels Sequenzdiagrammen veranschaulichen

Die Studierenden kennen die wesentlichen Physical Layer Mechanismen. Sie knnen gngige Leitungscodes anwenden und zugehrige zeitliche Signalverlufe deuten. Sie verstehen elektrische Spezifikationen ausgewhlter bertragungssysteme.

Die Studierenden verstehen die Funktionen des Data Link Layer knnen sie anwenden. Sie knnen wesentliche Komponenten eines Protokolls benennen. Sie knnen bedeutende Verfahren zur Datensicherung beschreiben, vergleichen, und auf Nutzdatensequenzen

40

anwenden. Sie knnen die blichen Zugriffsverfahren (M/S, Token, CSMA) beschreiben und ihre Eigenschaften darstellen. Sie knnen Protokolle analysieren und die enthaltenen Nutzdaten extrahieren. Sie knnen Protokoll-konforme Datenstrme generieren, mit denen vorgegebene Nutzdaten transportiert werden.

Die Studierenden kennen CAN als beispielhafte Feldbus-Spezifikation und knnen sie im Sinne des ISO/OSI Modells einordnen. Sie knnen das Verhalten von Kommunikationsteilnehmern nachvollziehen. Sie knnen die CAN-Spezifikation zuordnen und Vor- und Nachteile diskutieren.

Die Studierenden knnen Programme fr ein 'embedded system' entwickeln. Sie knnen die Enwicklungsumgebung zur Fehlersuche und zum Test einsetzen (breakpoints, single step, Register- und Variablen-Beobachtung/Modifikation) Sie knnen CAN-bezogene Register verwenden um CAN-Kommunikation zu konfigurieren und Informationen zu senden und zu empfangen. Sie knnen Funktionalitten mit Hilfe von State Charts planen und implementieren. Sie knnen Systemprogramme konzipieren und implementieren, die Informationen ber einen Kommunikationskanal senden und empfangen. Sie knnen Systemprogramme entwerfen und implementieren, die mit externen Sensoren und Aktoren eines komplexen elektromechanischen Systems interagieren. Sie erlangen Erfahrung in der Teamarbeit.

Inhalt: Grundlagen: Topologien, Einordnung von Feldbussen, Grundbegriffe der Kommunikation nach ISO/OSI, Hierarchiemodell der Automatisierung.

ISO/OSI Kommunikationsmodell: Die Layer und ihre Aufgaben, Dienste und Dienstprimitive, lokale und Peer-to-peer Dienste, Verbindung, PDU, SDU, PCI, ICI, SAP, CEP.

Gerte fr die Kommunikation: Repeater, Bridge, Router, Gateway. Notationen im Kommunikations-Umfeld.

Physical Layer: Wesentliche Aspekte/Aufgaben, Leitungscodierung, bersicht ber RS-232, RS-485.

Data Link Layer: Wesentliche Aspekte/Aufgaben, Datensicherungs-Prinzipien (Parity, Checksum, CRC), Buszugriffs-Verfahren (M/S, Token, CSMA), Synchronisierung.

Controller Area Network (CAN): Details zur Spezifikation, bersicht und Layer-Konzept, Dienste des Data Link Layer (DLL), PDUs des DLL, Standard-

41

und Extended-CAN.

Fehler-Management bei CAN: Fehlerflle, Fehlerbehandlung, Selbstdiagnose, Phasenfehler, Synchronisierungsmanahmen, Bit-Timing.

Praktikumsversuche: Programmierung eines Mikrocontrollers (Texas Instruments F28335) zur Ansteuerung von Sensoren und Aktoren ber I/O-Ports, Senden und Empfangen von CAN-Nachrichten, Remote-Steuerung via CAN.


Praktikumsbericht (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Vorlesung mit Overheadfolien

Literatur: Lawrenz, W.: CAN Controller Area Network. Hthig.

Zimmermann, W., Schmidgall, R.: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik. Vieweg.

Schnell, G. (Hrsg): Bussysteme in der Automatisierungstechnik. Vieweg.

Weitere Literatur siehe Literaturliste im eigenen Vorlesungsskript.

42

Modulbezeichnung: Motion Control ggf. Krzel: MC


Modulverantwortlich: Prof. Dr.-Ing. J. O. Krah

Sprache: Deutsch


MSc Elektrotechnik




Kreditpunkte: 5


Grundkenntnisse in analoger und digitaler Signalverarbeitung,

Grundkenntnisse in klassischer Regelungstechnik


kennen die grundlegenden Methoden und Systeme der Bewegungssteuerung und den Entwurf von Abtastregelungen in einer DSP-Architektur,

besitzen Kenntnisse ber die Funktionsweise, Konfiguration, Parametrierung und Implementierung von Regelalgorithmen auf Digitalrechnern,

beherrschen den Umgang mit industriellen, digitalen Antriebsreglern aus der Automatisierungstechnik.

Inhalt: Physikalische Grundlagen: DGL der linearen Bewegung Lage, Geschwindigkeit, Beschleunigung (= Kraft/Masse), DGL der rotativen Bewegung.

Servomotoren: Der Aufbau eines Motors wird beispielhaft an einem permanent erregten Synchronmotor (BLDC) erlutert Kontinuierliches Drehmoment, Wrmefluss Drehmomentkonstante, Spitzendrehmoment Eisensttigung, Entmagnetisierung Trgheitsmoment, Beschleunigungsvermgen, kinetische Energie.

Servoumrichter: Die Funktionsweise eines Servoumrichters wird beispielhaft an einem IGBT Umrichter dargestellt Eingangsschaltung, B6-Brcke, CE-Filter, Zwischenkreisspannung, Ballastschaltung, IGBT Endstufe, Schaltfrequenz.

Grundbegriffe digitaler Signalverarbeitung: Beschreibung zeitdiskreter Systeme, Analog-Digital-Umsetzung und Abtast- Halteglied, Quantisierungsrauschen, z-Transformation und bilineare

43

Transformation.

Digitale Regelalgorithmen: Quasistetige Regelung, PID Algorithmen, Anti-Wind-Up, Direct Digital Control, Dead-Beat-Algorithms.

Funktionale Sicherheit Safe Motion: Einfhrung in Safe Motion nach ISO 13849

Motor Control: Strom/Drehmomentregelung mit Smith Prdiktor, Drehzahlregelung, Lageregelung, Schleppfehler, Vorsteuerung, Implementierung in einer DSP-Architektur (C).

Resonanzen: Elastisch angekoppelte Last, Zweimassenschwinger, Stabilitt, digitaler Stromsollwert-Filter.

Beobachter: Indirekte Geschwindigkeitsmessung ber Resolver bzw. Encoder, Luenberger Beobachter.

Inbetriebnahmetools: Prozessidentifikation, Modellbildung und Parametrierung im Frequenzbereich.

Feldbusanbindung: CANopen Point to Point Bewegungen, EtherCAT Trajektorien gesteuert mit Feininterpolation.


Praktikumstestat (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Vorlesung mit Videoprojektor,

bung mit Folien und Tafel,

Praktikum am Laborplatz mit PC und Internetzugang fr je 2 Studenten.

Skript, bungsaufgaben und Praktikumsunterlagen im Web

Literatur: Vorlesungsskript MC, Praktikumsunterlagen, bungsaufgaben.

Krah, J. O.: Vorlesungsskript RT. Download.

Krah, J. O.: Vorlesungsskript FSI. Download.

Handbuch ServoStar 300: www.danahermotion.net.

Schultz, G.: Regelungstechnik. Oldenbourg Verlag Mnchen-Wien.

Lutz, H., Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik. Verlag Harri Deutsch.

DIN EN ISO 13849-1:2008 Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen

Weitere Literaturhinweise werden in der Veranstaltung gegeben.

44

Modulbezeichnung: Robotik ggf. Krzel: ROB






Lehrformen / SWS: 4 SWS Vorlesung, bung, vorgefhrtes begleitendes Projekt, starke Vermischung dieser 3 Elemente (integrierte Lehrveranstaltung, Theorie, programmtechnische Umsetzung)



Kreditpunkte: 4


Kenntnisse der technischen Dynamik


kennen die wichtigsten Robotertypen und knnen die Einsatzgebiete definieren,

kennen die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung der Kinematik und Kinetik von Robotermechanismen,

knnen die Kinematik und Kinetik fr beliebige Roboter-mechanismen entwickeln und die Ergebnisse analysieren,

kennen die grundlegenden Algorithmen zur Steuerung von Robotern und Regelungsstrukturen und knnen Steuer-ungen und Regelungen fr Robotersysteme entwerfen,

haben ihre ganzheitliche Betrachtungsweise bei der Ent-wicklung von Robotersystemen geschult und knnen die Entwicklungsergebnisse bewerten.

Inhalt: Grundlagen: Definitionen und Begriffe, Robotertypen (Gelenkkonfigurationen), Einsatzgebiete.

Kinematik von Gelenkmechanismen: Vorwrts- und Rckwrtskinematiken fr Lage, Geschwindigkeit, und Beschleunigung.

Kinetik von Gelenkmechanismen: Lagrange-Formalismus, Bewegungsgleichungen, automatische Generierung der Bewegungsgleichungen.

Steuerung und Regelung von Robotern: kartesische Bahnplanung, bersicht ber Regelungsstrukturen, lineare Gelenkregelung, nichtlineare Gelenkregelung (Computed Torques).

Vorgefhrte begleitende Projekte:

45

Anwendungsbeispiele dreiachsiger und sechsachsiger Knickarmroberter.



Arbeiten mit den Programmquellen mit Rechner und Videoprojektor.

Vorfhrung des Anwendungsbeispiels im Labor.

Literatur: Craig, J. J.: Introduction into Robotics. 3. Auflage, Prentice Hall 2003.

Spong.M. W., et. al.: Robot Dynamics and Control. John Wiley & Sons 1989.

Paul, R. P.: Robot Manipulators Mathematics, Programming and Control. 8. Auflage, MIT 1989.


46

Modulbezeichnung: Software Engineering ggf. Krzel: SE


Modulverantwortlich: Prof. Dr. H. W. Nissen

Sprache: Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik, BSc Technische Informatik


Arbeitsaufwand: 60 h Prsenz 90 h Selbststudium inklusive Prfungsvorbereitung

Kreditpunkte: 5


grundlegende Programmierkenntnisse, grundlegendes Verstndnis des Objektgedankens (OO)

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden knnen die Ziele und Prinzipien des Software Engineering formulieren, kennen die wesentlichen Methoden und Werkzeuge des Software Engineering und knnen diese anwenden, besitzen die Fhigkeit, verschiedene Vorgehensmodelle zu beschreiben und ihre Vor- und Nachteile zu analysieren und zu vergleichen, kennen die Aufgaben im Anforderungsmanagement und knnen Techniken/Methoden zur Erhebung und zur systematischen Dokumentation von Anforderungen anwenden, beherrschen die unterschiedlichen Techniken zur eindeutigen Spezifikation verschiedener Systemeigenschaften, insbesondere der Definition der Funktionen, der Daten und des Verhaltens eines Software-Systems, besitzen praktische Erfahrungen in der Durchfhrung der verschiedenen Spezifikationstechniken, knnen auf Basis einer gegebenen Anforderungsdefinition eine geeignete Systemarchitektur auswhlen, knnen eine gegebene Systemspezifikation analysieren und eine dazu passende Softwarearchitektur (z.B. in Form eines Klassendiagramms) entwerfen, besitzen umfassende Kenntnisse in der Qualittssicherung bei der Software-Erstellung und kennen Manahmen zur statischen sowie dynamischen Qualittssicherung und knnen diese Manahmen durchfhren, kennen die Aufgaben des Konfigurations-Managements und die dort verwendeten Methoden und Techniken und knnen diese erlutern,

Inhalt: Einleitung in das Software Engineering: Definition des Begriffs Software Engineering, Strukturierung

47

der Disziplin Software Engineering, grundlegende Prinzipien einer ingenieurmigen Software-Erstellung. Vorgehensmodelle fr die Software-Erstellung: Definition der Phasen in der Software-Erstellung und ihrer wesentlichen Aufgaben und Resultate, Wasserfallmodell, evolutionres Modell, inkrementelles Modell, agile Softwareentwicklung. Anforderungsmanagement: Ist-Analyse des Anwendungsgebiets, Aufbau des Lastenhefts, systematische Dokumentation der Anforderungen. Systemspezifikation: Verschiedene Techniken zur Spezifikation unterschiedlicher Systemeigenschaften (Funktionen, Daten, Verhalten, Schnittstellen). Systementwurf: Modularisierungsprinzipien (Kohsion, Kopplung), Architekturmuster zur Beschreibung der Strukturierung und der Verteilung eines Systems, Modellierung einer Systemarchitektur. Softwareentwurf: Modellierung der Software-Architektur, Einsatz von Abstraktionsebenen, Entwurfsmuster, Modellierung einer Softwarearchitektur. Qualittssicherung: berblick ber qualittssichernde Manahmen, statische Qualittssicherungsmanahmen (Review, Inspektion), systematische Testverfahren im Rahmen der dynamischen Qualittssicherungsmanahmen (Black-Box-Test, White-Box-Test), Integrationstest, Organisation und Dokumentation von Tests. Konfigurations-Management: Aufgaben des Konfigurations-Managements, Einfhrung in Versionen und Konfigurationen, Umgebungen zum Konfigurations-Management.

Studien-/Prfungsleistungen: Klausur Praktikumstestat (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Folien, Tafel, Vorfhrungen am Rechner

Literatur: Sommerville, I.: Software Engineering. Pearson Studium, 2012. Balzert, H.: Lehrbuch der Softwaretechnik 1. Spektrum Akademischer Verlag 2012. Oestereich, B.: Analyse und Design mit UML 2.5. De Gruyter Oldenbourg Verlag 2013. Brgge, B., Dutoit, A. H.: Objektorientierte Softwaretechnik mit UML, Entwurfsmustern und Java. Pearson Studium 2006.

48

Modulbezeichnung: Spezielle Aspekte Mobiler Autonomer Systeme ggf. Krzel: AMS


Modulverantwortlich: Prof. Dr. C. Yuan

Sprache: Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: MSc Mechatronik MSc Technische Informatik MSc Elektrotechnik

Lehrformen / SWS: Vorlesung 2 SWS, bung und Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand: 60 h Prsenz 90 h Selbststudium inklusive Prfungsvorbereitung

Kreditpunkte: 5


Grundlegende Programmierkenntnisse

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse ber Mobile Autonome Systeme, beherrschen spezielle Verfahren und Methoden zur systematischen Analyse sowie Entwicklung und Realisierung kognitiver Fhigkeiten fr mobile autonome Systeme.

Inhalt: Kognitive und verhaltenbasierte Roboter. Umgebungsmodellierung und rumliche Kognition. Navigation Radfahrzeug in unbekannter Umgebung. Navigation Humanoid-Roboter in dynamischer Umgebung. Mensch-Roboter Interaktion.

Studien-/Prfungsleistungen: Mndliche Prfung Praktikumsbericht (Zulassungsvoraussetzung zur Prfung)

Medienformen: Rechnergesttzte Vorlesung mit Vorfhrung/Demonstration von Anwendungsbeispielen Skript und Unterlagen im Ilias Praktische bung und Bearbeitung von Projekten im Team

Literatur: Siegwart, R. et. al., Introduction to Autonomous Mobile Robots, MIT Press, 2010

49

Modulbezeichnung: Mechatronisches Forschungsprojekt ggf. Krzel: MF


Modulverantwortlich: Alle Lehrenden des Studiengangs

Sprache: Deutsch oder Englisch


Lehrformen / SWS: Selbststndige wissenschaftliche Arbeit zu einer Themenstellung aus dem Bereich der Mechatronik

Arbeitsaufwand: 140 h Durchfhrung der Arbeit

40 h schriftliche Dokumentation und Fachgesprch

Kreditpunkte: 6


Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden knnen

fr gegebene Aufgabenstellungen eigenstndig das im Studium erworbene Wissen anwenden,

neues Wissen erarbeiten und damit Lsungen entwickeln,

Lsungen mit wissenschaftlichen Methoden konzipieren und analysieren,

die Dokumentation und Prsentation der Ergebnisse wissenschaftlich erarbeiten, die Ergebnisse wissenschaftlich begrnden und verteidigen,

das Vorgehen fr den gegeben Zeitrahmen ergebnis-orientiert planen und die Planung durchfhren.

Inhalt: Die Projektarbeit ist ein selbststndig durchgefhrtes Ingenieurprojekt im Bereich der Mechatronik. Sie beinhaltet eine schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und der angewendeten wissenschaftlichen Methoden.

Studien-/Prfungsleistungen: Schriftliche Dokumentation und Reflexion der Ergebnisse

Medienformen:

Literatur: Je nach Themenstellung

50


Modulbezeichnung: Masterarbeit ggf. Krzel: MA


Modulverantwortlich: Alle Lehrenden des Studiengangs

Sprache: Deutsch oder Englisch


Lehrformen / SWS: Selbststndige wissenschaftliche Arbeit zu einer Themenstellung aus dem Bereich der Mechatronik

Arbeitsaufwand: 840 h Durchfhrung der Arbeit mit schriftlicher Dokumentation

60 h Erstellen einer Prsentation, Vorbereitung zum Kolloquium

Kreditpunkte: 28 fr Arbeit und Dokumentation, 2 fr Kolloquium


Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden knnen fr gegebene Aufgabenstellungen eigenstndig

das im Studium erworbene Wissen anwenden,

den Stand der Technik ableiten, untersuchen und im Sinne der Mechatronik neue interdisziplinre Lsungsmglich-keiten entwickeln, bewerten und auswhlen,

neues Wissen erarbeiten und damit Lsungen entwickeln,

Lsungen mit wissenschaftlichen Methoden konzipieren,

die Dokumentation und Prsentation der Ergebnisse wissenschaftlich erarbeiten, die Ergebnisse wissen-schaftlich reflektieren, klassifizieren, begrnden und verteidigen,

das Vorgehen fr den gegeben Zeitrahmen ergebnis-orientiert planen und die Planung durchfhren.

Inhalt: Die Masterarbeit ist ein selbststndig durchgefhrtes Ingenieurprojekt im Bereich der Mechatronik. Sie beinhaltet eine schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und der angewendeten wissenschaftlichen Methoden. Die Arbeit schliet ab mit einer Prsentation und mndlichen Prfung im Kolloquium.

Studien-/Prfungsleistungen: Schriftliche Dokumentation der Arbeit, mndliche Prfung im Kolloquium

Medienformen: Werden fr das Kolloquium von dem/der Studierenden gewhlt

Literatur: Je nach Themenstellung

modulhandbuch masterstudiengang master of science mechatronik€¦ · bereichen der mechatronik und...

Documents

Mechatronik und Maschinenakustik - Shaker

vielfältige, anspruchsvolle Bildungsangebote

DomusLift - mb mechatronik

Entwicklungsmöglichkeiten von Regionalflughäfen am ... · TU Darmstadt, 12. Kolloquium Luftverkehr, 26.01.2005 Regionalluftverkehr - Bindeglied zwischen den Regionen Europas Entwicklungsmöglichkeiten

Fachkunde Mechatronik - Europa-Lehrmittel

Mechatronik & Automation Atlas 2016 · WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG . Seite 3 Mechatronik & Automation am Bayerischen Untermain Mechatronik- & Automation-Region Bayerischer

Werkzeugmaschinen, Antriebstechnik, Mechatronik ...Werkzeugmaschinen, Antriebstechnik, Mechatronik Neuartige Vorschubantriebe für kleine Werkzeugmaschinen * Modulare einphasige elektrodynamische

Fachzeitschrift für Mechatronik & Engineering

Bilder-Leseprobe (Lexikon Mechatronik)

Fachliche woerterbuecher (zweisprachig) mechatronik

Monter mechatronik

MODULHANDBUCH Bachelorstudiengang „Mechatronik… · Selbststudium . 270 h/120 h/150 h : Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) ... „Mechatronik“ Modulhandbuch „Mechatronik“

Mechatronik: elektronische buecher (schnaeppchen)

des Master-Studienganges Mechatronik und Robotik · Projekt Mechatronik und Robotik 1 1. PL Projektarbeit, Bearbei-tungszeit: 15 Wochen Deutsch 10 300 10/90 10 Projekt Mechatronik

Automatisierungstechnik, Betriebstechnik, Mechatronik

Mechatronik Systems Guderjahn

ANHANG C4 MODULHANDBUCH MECHATRONIK … · MEM05 Mechatronik Projekt 1 Sem. 2: MEM06 Steuerungssysteme MEM07 Maschinelles Sehen und künstliche Intelligenz MEM08 Mechatronik Projekt

Berufliche Bildung – Mechatronik

MECHATRONIK Serie 99-xxx - hps SystemTechnikhps-systemtechnik.com/wp-content/uploads/content/deutsch/... · 2016. 3. 4. · Mechatronik Compact System MECHATRONIK Serie 99-xxx 1 2

Bachelor of Science Mechatronik Modulhandbuch · Modulhandbuch Bachelor of Science Mechatronik Seite 2 von 266 Der Bachelorstudiengang Mechatronik richtet sich an Absolventinnen und

M.Sc. Mechatronik (PO 2014)

Mechatronik englisch bezeichnungen deutsche erklarungen

Modulhandbuch Mechatronik Mechatronik Pflichtfächer ... · Modulhandbuch Mechatronik erzeugt am 27.03.2014,18:40 Mechatronik Pflichtfächer (Übersicht) Modulbezeichnung Code Studiensemester

Vielfältige Lernsituationen schaffen * Anspruchsvolle Ziele setzen & mit Hilfen unterstützen Individuelles Fördern: Vielfältige Lernsituationen schaffen

Daimler AG „Einstiegs-und Entwicklungsmöglichkeiten für Studenten, Absolventen und Bewerber mit Praxiserfahrung.“

IABG - Mechatronik...mechatronik@iabg.de Berlin Bonn Dresden Hamburg Ingolstadt Koblenz Lathen Lichtenau Meppen Noordwijk (NL) Oberpfaffenhofen Title IABG - Mechatronik Author …

Gruppe Ifoer 4 P2 Rust WS 2004 Entwicklungsmöglichkeiten für RUST

Modulhandbuch Bachelorstudiengang Mechatronik und ... · Modulhandbuch Bachelorstudiengang Mechatronik und Informationstechnik SPO 2016 (B.Sc.) Sommersemester 2017 Langfassung Stand:

Modulhandbuch des Masterstudiengangs Mechatronik … · Mechatronik und Maschinenbau Modulhandbuch des Masterstudiengangs Mechatronik mit dem Abschluss Master of Science ... Selbststudium

Fachsprache mechatronik verstehen (ebook leseprobe)

Modulhandbuch Mechatronik/Sensortechnik Mechatronik ... · Kolloquium Mechatronik MST.BAK 7 - international course 3 Professoren des Studiengangs Mathematik I MST.MA1 1 6V+1U 7 N.N

13. Internationales Forum Mechatronik - mc-netz.de€¦ · Internationales Forum Mechatronik 2019 Der Treffpunkt der Mechatronik -Szene Das 13. internationale Forum Mechatronik kommt

Allgemeine Mechatronik - Mechatronik - DHBW …€¦ · Erhalt von CP durch Prüfungen, Seminare, Selbststudium, Vorlesungen etc. Der Umfang ... Die Ingenieure Mechatronik finden

Maschinenbau Elektronik Mechatronik in Oesterreich

Folie 1Benedetto | Mechatronik / Maschinenelemente Mechatronik/ Maschinenbau Bauteile