Modulbeschreibung
Systemtechnik B (Maschinenbau)
ECTS-Punkte:
9
Lernziele:
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.
Kurse in diesem Modul
Hybride Lernfabrik B:
Industrie 4.0 / Cyber Physische Systeme am Beispiel «Smart Factory»
- beobachten,
- beschreiben,
- verstehen,
- beeinflussen
Informationstechnische Aspekte
- Steuerungen, Controller, Mikroprozessoren
- Vernetzung und Kommunikation
- Informationssicherheit
- Datenhaltung – Cloudbasiert
Elektronische und mechatronische Komponenten
- Sensoren
- Aktoren
- Mechanischer Aufbau
Mögliche Fehler – mögliche Ursachen - mögliche Gefahren
- Was passiert, wenn?
- Welche technischen Probleme können innerhalb des Systems auftreten?
- Welche Probleme können an den Schnittstellen auftreten?
- Wie können Probleme entdeckt und behoben werden?
- Wie können Probleme vermieden werden?
Monitoring technischer Systeme
- Zustände / Betriebsmodi
- Energieverbrauch
- Leistungserbringung
- Datenanalyse
Modellierung und Simulation technischer Systeme
- Aspekte der virtuellen Produktentwicklung
- geometrische und kinematische Modelle
- V-Modell
Projekt mit 4 Lektionen pro Woche
Modellbildung, Simulation und Regelung:
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
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Uebung mit 2 Lektionen pro Woche
Disclaimer
Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.