Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme
- Fakult?t
Ingenieurwissenschaften und Informatik
- Version
Version 8.0 vom 31.08.2022
- Modulkennung
11B0305
- Modulname (englisch)
Modelling and Simulation of Mechatronic Systems
- Studieng?nge mit diesem Modul
- Mechatronik (B.Sc.)
- Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)
- Maschinenbau (B.Sc.)
- Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
- Niveaustufe
2
- Kurzbeschreibung
Die Modellbildung und die verschiedenen Darstellungsformen von Systemen und Signalen sind Grundlagen für das Verst?ndnis mechatronischer Systeme. Moderne Simulationswerkzeuge sind ein unverzichtbares Werkzeug für die Untersuchung und den Entwurf mechatronischer Systeme. Das vorliegende Modul verknüpft die einzelnen Bereiche und stellt den Systemgedanken der Mechatronik heraus.
- Lehrinhalte
- Modellbildung
1.1 Einführende Beispiele aus der Mechatronik
1.2 Grundprinzipien der Modellbildung
1.3 Modellvalidierung
1.4 Struktur mechatronischer Systeme - Signale & Systeme
2.1 Systembegriff
2.2 Klassifizierung von Systemen und Signalen
2.3 Linearisierung
2.4 Laplacetransformation
2.5 Dynamisches Verhalten
2.6 ?bertragungsfunktionen
2.7 Zustandsraumdarstellung linearer und nichtlinearer Systeme - Simulation
3.1 Numerische Modelle und numerische Integration
3.2 Moderne Simulationswerkzeuge
3.3 Simulationsgestützter Entwurf mechatronischer Systeme
Praktikum und ?bungen am Rechner
- Modellbildung
- Lernergebnisse / Kompetenzziele
Wissensverbreiterung
Die Studierenden haben ein breites Wissen über die Modellbildung, die mathematische Beschreibung, die Simulation und die Eigenschaften von Systemen und Signalen
Wissensvertiefung
Die Studierenden verfügen über detailliertes Wissen zur Struktur und Modellbildung mechatronischer Systeme. Die Studierenden haben einen ?berblick über simulationsgestützte Entwicklungsmethoden der Mechatronik.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden k?nnen einfache mechatronische Systeme modellieren und analysieren. Sie k?nnen blockschaltbildorientierte Simulationswerkzeugen anwenden und berücksichtigen numerische Gesichtspunkte. Sie kennen weiterführende Werkzeuge zur Echtzeitsimulation und deren Anwendungsbereiche.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden k?nnen mechatronische Systeme und ihre Eigenschaften darstellen und diskutieren. Sie k?nnen Simulationsergebnisse aufbereiten, interpretieren und pr?sentieren.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden k?nnen geeignete Methoden und Werkeuge der Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme für Standardaufgaben ausw?hlen und beurteilen.
- Lehr-/Lernmethoden
Vorlesungen / Praktikum
- Empfohlene Vorkenntnisse
Mathematik 1Mathematik für Elektrotechnik
- Modulpromotor
Lammen, Benno
- Lehrende
Lammen, Benno
- Leistungspunkte
5
- Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden Std. Workload Lehrtyp 45 Vorlesungen 15 ?bungen 15 Labore Workload Dozentenungebunden Std. Workload Lehrtyp 30 Veranstaltungsvor-/-nachbereitung 30 Prüfungsvorbereitung 15 Literaturstudium
- Literatur
/1/ Roddeck, W.: “Einführung in die Mechatronik“, Springer, 2016/2/ Heimann, B.; Gerth, W.; Popp, K.: ?Mechatronik“, Hanser-Verlag, 2015/3/ Hering, E; Steinhart, H.; u. a.: “Taschenbuch der Mechatronik“, Hanser-Verlag, 2015/4/ Angermann, A. u. a.: ?Matlab – Simulink- Stateflow“, /5/ Nollau, R.: ?Modellbildung und Simulation technischer Systeme“, Springer-Verlag, 2009/6/ Kahlert, J.: ?Simulation technischer Systeme“, Springer Verlag, 2004 /7/ Scherf, H. E.: ?Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme - Eine Sammlung von Simulink-Beispielen“, de Gruyter Oldenbourg, 2010
- Prüfungsleistung
- Klausur 2-stündig
- Mündliche Prüfung
- Unbenotete Prüfungsleistung
Experimentelle Arbeit
- Bemerkung zur Prüfungsform
alternativ Klausur (K2) oder mündliche Prüfung+ Experimentelle Arbeit (unbenotete erfolgreiche Teilnahme)
- Prüfungsanforderungen
Kenntnisse der Modellbildung, Kenntnisse der Klassifizierung von Systemen und Signalen, Kennnisse der mathematischen Darstellung und Untersuchung von Systemen, Kenntnisse der numerischen Simulation, F?higkeit zur Anwendung moderner Simulationswerkzeuge
- Dauer
1 Semester
- Angebotsfrequenz
Nur Wintersemester
- Lehrsprache
Deutsch