Modulbeschreibung
Systemtechnik B (Ingenieurinformatik)
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Die Studierenden
- verstehen Modellbildung und Simulation als einen Teilprozess der Produktentwicklung.
- können Systeme unter verschiedenen Aspekten modellieren und simulieren.
- können die wesentlichen technischen Bestandteile eines Systems hinsichtlich ihres zeitlichen Verhaltens beurteilen und entsprechende Regelungen zur Verbesserung der Dynamik entwerfen.
- verstehen das Konzept des Systems Engineerings hinsichtlich Teilung, Vereinigung und Weiterentwicklung von (Teil-)Systemen.
- verstehen ihren fachspezifischen Beitrag in interdisziplinären Problemstellungen und können diesen gezielt einbringen.
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Systemtechnik A (Elektronik und Regelungstechnik) oder
Systemtechnik A (Ingenieurinformatik)
Modultyp:
Bemerkungen:
Die hybride Lernfarbrik hat die wichtige Aufgabe das Zusammenwirken der Fachdisziplinen der Systemtechnik im Labor erleben zu können.
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Modulschlussprüfung:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in einem Teil statt. Der Kurs Modellbildung, Simulation und Regelung bildet den Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während der Unterrichtsphase:
Im Kurs Hybride Lernfabrik wird während der Unterrichtsphase eine Projektarbeit bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Im Kurs Hybride Lernfabrik wird während der Unterrichtsphase eine Projektarbeit (Gewicht 40%) bewertet.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in einem Teil statt. Der Kurs Modellbildung, Simulation und Regelung (Gewicht 60%) bildet den Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- können ein technisches System ggf. in geeignete Teilsysteme zerlegen und deren dynamisches Verhalten durch ein mathematisches Modell beschreiben.
- können die Parameter eines realen Systems messtechnisch erfassen und das System simulieren.
- können Anforderungen an Regelkreise beschreiben und spezifizieren.
- können Regler entwerfen, aufbauen und in Betrieb nehmen.
- können die Stabilität von dynamischen Systemen beurteilen.
- können Regelkreise hinsichtlich ihres Verhaltens im Zeit- oder im Frequenzbereich optimieren.
Modul- und Lerninhalt:
Anwendung der Messtechnik und der Aktorik
- Messen und Modellieren der Charakteristik von Sensoren und Aktoren
- Beurteilen der Auswirkungen bestimmter Sensoren und Aktoren auf eine Regelung
Aufbau und Elemente eines Regelkreises
- Arbeiten mit Blockschaltbildern
- Kenntnis des Standardregelkreises und seiner wesentlichen Elemente (Regler, Strecke, Mess- und Stellglieder)
- Kenntnis der wesentlichen dynamischen Grundglieder, Systeme mit und ohne Ausgleich
Anwendung von Simulationsverfahren
- Anwendung von grafischen blockorientierten Simulationsverfahren
- Simulation einzelner Elemente und des gesamten Regelkreises zur Beurteilung des dynamischen Verhaltens des realen (Gesamt-) Systems
- Einsatz von Simulationen im Rahmen des Entwurfs und der Auslegung eines Reglers
- Simulation / Einfügen nichtlinearer Elemente in den Regelkreis
- Simulation von Abtastregelungen
Anwendung mathematischer Methoden zur Regelung linearer zeitinvarianter Systeme
- Anwendung der Laplace-Transformation
- Einführung des Konzepts der Übertragungsfunktion zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von Systemen
- Beschreibung des Übertragungsverhaltens dynamischer Systeme im Frequenzbereich, Frequenzgang und Bode-Diagramm
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Impulsreferate, Selbststudium, Tutorübungen, Laborversuche