Module Guide

Mechatronik und autonome Systeme (MKA)

Mechatronische Systeme I

Teaching Methods Vorlesung
Learning objectives / competencies

Die Studierenden lernen die grundlegenden Eigenschaften und Komponenten mechatronischer Systeme kennen. Sie kennen das Vorgehen für die systematische und teamorientierte Entwicklung mechatronischer Systeme. Sie verstehen den Aufbau und die Interaktion von Aktoren, Sensoren und Elementen der Steuerung und Informationsverarbeitung.
Die Studierenden lernen die grundlegenden Komponenten aus Mechanik, Elektrotechnik und Informationstechnik kennen und können diese anhand von Fallbeispielen mathematisch beschreiben.
Sie erkennen die Zusammenhänge von digitalen Entwurfs- und Entwicklungsprozessen mit dem realen System. Die Studierenden beherrschen Verfahren zur Modellierung und der Simulation einfacher Systeme und kennen eine Auswahl der hierfür einzusetzenden Modellierungswerkzeuge.

Duration 1
SWS 4.0
Effort
Classes 120 h
Self-study / group work: 120 h
Workload 240 h
ECTS 5.0
Responsible Person

Prof. Dr.-Ing. Stefan Hensel

Frequency jedes Jahr (WS)
Lectures

Grundlagen mechatronischer Systeme

Type Vorlesung
Nr. EMI349
SWS 2.0
Lecture Content
  • Begriffsbestimmung der Mechatronik
  • Entwicklungsprozess mechatronischer Systeme
    • V-Modell
    • Schnittstellenproblematik
    • Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme
  • Bauteile mechatronischer Systeme:
    • Mechanisch
    • Elektrisch
    • Fluidisch / thermodynamisch
  • Modellbildung in der Mechatronik:
    • Theoretische Modellbildung
    • Parameteridentifikation
  • Kinematik mobiler Systeme
  • Sensoren mechatronischer Systeme
    • Eigenschaften von Sensorsystemen
    • Physikalische Effekte
    • Beschleunigungssensoren
    • Drehratensensoren
    • MEMS Sensorik
  • Prozessdatenverabreitung mechatronischer Systeme
    • Signal- und Datenverarbeitung
      • Kleinster Quadrate Schätzer
      • Kartierung
  • Ausgewählte Beispiele mechatronischer Systeme

 

Literature

Roddeck, W., Einführung in die Mechatronik, Springer-Vieweg, 2012

Heimann, B., Mechatronik: Komponenten - Methoden - Beispiele, München, Wien, Hanser-Verlag, 2006

Siegwart, R., Introduction to Autonomous Mobile Robots, Cambridge, MIT Press, 2011

Simulation mechatronischer Systeme

Type Vorlesung
Nr. EMI350
SWS 2.0
Lecture Content

Modellbildung

  • Systembegriff
  • Verfahren der Modellbildung
    • Theoretische Modellbildung
    • Allgemeine Systeme
    • Klassifizierung dynamischer Systeme

Vorgehensweise bei der Simulation

  • Numerische Integration
  • Simulationssysteme
    • Matlab/Simulink
    • Gazebo

Ausgewählte Beispiele zur Simulation mechatronischer Systeme

 

 

Literature

Glöckler, Simulation mechatronischer Systeme, Wiesbaden, Springer, 2014

Scherf, Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme: Eine Sammlung von Simulink-Beispielen, Oldenburg, 2009