Modulbeschreibung

Die Studierenden

• können Methoden des Systems Engineering zur Systemanalyse, Systembeschreibung und Systemmodellierung anwenden.
• kennen die wesentlichen Teilsysteme einfacher technischer Systeme hinsichtlich ihrer Eigenschaften und ihres Einsatzes.
• können die wesentlichen inneren und äusseren Einflüsse auf solche Systeme methodisch beschreiben, analysieren und beurteilen.

Ebenfalls vorausgesetzt sind die fünf Module Informatik, Mechanik & Werkstoffe / Chemie I, Mechanik & Werkstoffe / Chemie II, Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Signale und Systeme eine individuelle Projektarbeit bewertet. Während der Selbststudienzeit wird im Kurs Hybride Lernfabrik A ein Vortrag mit mündlicher Prüfung bewertet.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Signale und Systeme eine individuelle Projektarbeit (Gewicht 15%) bewertet. Während der Selbststudienzeit wird im Kurs Hybride Lernfabrik A ein Vortrag mit mündlicher Prüfung (Gewicht 30%) bewertet.

Am Ende des Semesters findet im Kurs Signale und Systeme eine abgesetzte Modulschlussprüfung (Gewicht 55%) statt.

Die Studierenden

• verstehen das Zusammenwirken von Systemen und Teilsystemen. Sie können einfache Systeme systematisch analysieren und beschreiben und können das Verhalten dieser Systeme simulieren.
• verstehen elementare Methoden zur Beschreibung und Charakterisierung von Signalen und Systemen und können diese in numerischen Simulationen anwenden und bewerten.
• verstehen die Messkette von der Messgrösse über die Sensorik bis hin zur Speicherung und Protokollierung als einen Prozess und können diesen für einfache Anwendungen konzipieren, simulieren und bewerten.
• können unterschiedliche Aktoren zur Beeinflussung technischer Systeme beschreiben und Anforderungen zu deren Anwendung spezifizieren.

Methoden des Systems Engineering

• Informationsbeschaffung / Checklisten / Beobachtung
• Charakterisierung Energie – Stoff – Information
• Beschreibung von Systemen durch Blockschaltbilder «Input – Operation – Output»
• Analyse von Ursache und Wirkung, Risikoanalyse

Methoden zur Beschreibung von Signalen und Systemen

• Visualisierung und Charakterisierung von Daten
• Grundlagen der beschreibenden Statistik
• Fehlerfortpflanzung und Fehlerabschätzung
• Ausgleichsrechnung mit Hilfe numerischer Methoden
• Harmonische Analyse - Fourierreihe
• Diskrete Fourier-Transformation

Grundlagen der Modellbildung und numerische Simulation

• statische und dynamische Systeme
• lineare und nichtlineare Systeme

Methoden der Messtechnik

• Begriffe der Messtechnik
• Normale und Kalibrierkette
• Messgrösse, Sensor, Signalaufbereitung
• Ausschlag- und Kompensationsverfahren
• Digitale Messwerterfassung
• Messen von statischen Kennlinien und Kalibrieren von Sensoren
• Messabweichungen und Messunsicherheit

Aktoren und Antriebe

• Energiesteller und Energiewandler
• Ansteuerung von Aktoren

Vorlesung, Impulsreferate, Selbststudium, Tutorübungen, Laborversuche