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:
Im Kurs dynamische Systeme werden während der Unterrichtsphase 6 Kurztests und Praktikumsarbeiten bewertet. Im Kurs Mikrosystemtechnik wird eine Prüfung geschrieben und im Kurs Mechanik und Konstruktion II eine Projektarbeit bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Der Kurs dynamische Systeme zählt 60%. Die Kursnote setzt sich wie folgt zusammen:
- 20% zählen die Praktikumsversuche während des Semesters.
- 40% zusammengesetzt aus 6 Kurztests während des Semesters und einer abgesetzten Modulschlussprüfung. Ist die Durchschnittsnote der 6 Kurztests besser als die Note der abgesetzten Modulschlussprüfung, zählt sie 15% und die Note der abgesetzten Modulschlussprüfung 25%, sonst zählt die Note der abgesetzten Modulschlussprüfung 40%
Der Kurs Mikrosystemtechnik zählt 20%. Die Kursnote setzt sich wie folgt zusammen:
- 10% zählt die Prüfung während der Unterrichtsphase .
- 10% zählt die abgesetzte Modulschlussprüfung.
Der Kurs Mechanik und Konstruktion II zählt 20%. Die Kursnote setzt sich wie folgt zusammen:
- 10% zählt die Projektarbeit während der Unterrichtsphase .
- 10% zählt die abgesetzte Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
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 des Semesters werden Praktikumsarbeiten bewertet (Gewicht 20%) sowie 6 Kurztests geschrieben. Zusammen mit den Kursen Mikrosystemtechnik und Mechanik und Konstruktion II findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt. Bei den 6 Kurztests werden einzelne Noten vergeben und am Schluss zu einer Note verrechnet. Wenn ein Kurztest unbegründet versäumt wird, ergibt es für diesen Kurztest die Note 1.0. Falls ein Kurztest begründet versäumt wird (siehe SPO Art. 27 Abs. 2), wird er nicht bewertet und die Note wird nur aus den anderen Kurztests gerechnet.
Falls die Note der 6 Kurztests besser ist als die Note der abgesetzten Modulschlussprüfung im Kurs dynamische Systeme, werden die Kurztests wie folgt zur Modulnote gerechnet: Die Kurztests haben ein Gewicht von 15% und die abgesetzte Modulschlussprüfung in diesem Kurs hat ein Gewicht von 25%. Falls die Note der abgesetzten Modulschlussprüfung besser ausfällt als die Note der 6 Kurztests, wird nur die Modulschlussprüfung mit Gewicht 40% gerechnet.
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