Modulbeschreibung
Systemtechnik B (Ingenieurinformatik)
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Punkte:
Arbeitsaufwand:
Lernziele:
Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Fachgebiete dynamische Systeme, Mechanik und Konstruktion sowie Mikrosystemtechnik.
Die Studierenden können ein mess- und regelungstechnisches System, typisch für das Profil, im Rahmen eines Praktikums im Labor realisieren.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Fachbereiche:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Systemtechnik A (Elektronik und Regelungstechnik) oder
Systemtechnik A (Ingenieurinformatik)
Modultyp:
Bemerkungen:
ECTS-Punkte pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt. Die Kurse Mechanik und Konstruktion II, Mikrosystemtechnik und dynamische Systeme bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs dynamische Systeme eine Prüfung geschrieben und es werden Praktikumsarbeiten bewertet. Im Kurs Mikrosystemtechnik wird eine Prüfung geschrieben und im Kurs Mechanik und Konstruktion II eine Projektarbeit bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs dynamische Systeme eine Prüfung geschrieben (Gewicht 15%) und es werden Praktikumsarbeiten bewertet (Gewicht 15%). Im Kurs Mikrosystemtechnik wird eine Prüfung geschrieben (Gewicht 10%) im Kurs Mechanik und Konstruktion II eine Projektarbeit (Gewicht 10%) bewertet .
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt. Die Kurse Mechanik und Konstruktion II (Gewicht 10%), Mikrosystemtechnik (Gewicht 10%) und dynamische Systeme (Gewicht 30%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Dynamische Systeme
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können die wesentlichen Elemente eines Mess- und Regelsystems entwickeln und realisieren.
- können einfache elektrische Antriebssysteme bzw. einfache thermische Systeme modellieren und regeln.
- können das Simulationswerkzeug Matlab/Simulink für Aufgaben aus der linearen Regelungstechnik einsetzen.
- können dynamische Systeme mit Hilfe ihrer Differentialgleichung, ihrer Übertragungsfunktion und ihres Frequenzgangs beschreiben.
- können den Zusammenhang zwischen den Beschreibungsformen Differentialgleichung, Übertragungsfunktion und Frequenzgang diskutieren.
- können sowohl für zeitkontinuierliche als auch zeitdiskrete (d.h. abgetastete) Eingangs- und Ausgangssignale eine Spektralanalyse nach Fourier durchführen.
- können den Frequenzgang eines dynamischen Systems als Quotient des Ausgangs- zum Eingangsspektrum erklären.
- können wichtige dynamische Grundglieder mit Hilfe der oben aufgeführten Beschreibungsformen diskutieren.
- können einen Standardregelkreis entwerfen.
- können einen zeitkontinuierlichen Regler näherungsweise durch einen zeitdiskreten ersetzen.
Plan und Lerninhalt:
- Anwendung der Messtechnik
- Anwendung der Antriebstechnik
- Anwendung der Regelungstechnik
- Digitale Messdatenerfassung
- Modellierung und Analyse linearer dynamischer Systeme
- Elemente des Regelkreises (Grundglieder: Strecken, Regler)
- Standardregelkreis
- Stabilität
- Entwurfsverfahren
- Digitalregler (Differenzengleichung)
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben und es werden Praktikumsarbeiten bewertet. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Mikrosystemtechnik sowie Mechanik und Konstruktion II statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
W. Haager, Regelungstechnik; ISBN 3-209-01903-7
zusätzliche Übungssammlung
Skripte
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Mikrosystemtechnik
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Anwendungsgebiete der Mikrosystemtechnik.
- kennen ausgewählte Basistechnologien der Mikrosystemtechnik.
- können ein Mikrosystem konzeptionell realisieren: Drucksensoren mit piezoresistiven oder kapazitiven Sensorprinzipien inklusive Signalumwandlung.
Plan und Lerninhalt:
- Wichtige Anwendungsbeispiele der Mikrosystemtechnik
- Waferbasierte Fertigungsprozesse
- Mikroelektronik
- Drucksensoren
- Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren
- Mikrospiegel
- Mikrofluidik
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
Skript
Fachbücher
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Mechanik und Konstruktion II
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Mechanik der Antriebssysteme
Die Studierenden
- können Momente und Massenträgheitsmomente eines mechanischen Antriebssystems reduzieren.
- kennen gängige Getriebe hinsichtlich Funktionsweise, Wirkungsgrad und Spiel.
- kennen die Problematik kritischer Drehzahlen.
Mechanische Elemente der Automation
Die Studierenden
- kennen die Grundlagen der Pneumatik.
- kennen Funktion und Einsatz von Pneumatikelementen.
- kennen die praktischen Aspekte von Pneumatiksystemen.
Plan und Lerninhalt:
- Reduktion von Momenten und Massenträgheitsmomenten an Antrieben
- Pneumatik
- gängige Getriebetypen
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan