Titel des Moduls:Elemente der MechatronikElements of Mechatronics |
Leistungspunkte nach ECTS:6 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Verantwortliche/-r für das Modul: Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr |
Sekreteriat: EW 3 |
E-Mail: lehr@fmt.tu-berlin.de | ||||||||||||||||||||||||||||||
Modulbeschreibung | ||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Qualifikationsziele | ||||||||||||||||||||||||||||||||
ERWERB VON KENNTNISSEN: - Mechatronik im Umfeld von Maschinenbau und Elektrotechnik - Modelle mechanischer und elektrischer Komponenten - Dynamik mechanischer und elektrischer Systeme - Übertragungsverhalten von Systemen - Frequenzverhalten von Systemen - Einführung in die praktische Regelungstechnik - elektronische Aufnahme und Verarbeitung von Signalen - Wirkprinzipien von Linearaktoren - Aufbau und Auslegung elektromechanischer Linearaktoren - Funktionsprinzip von Klein- und Kleinstmotoren - dynamisches Verhalten elektromagnetischer Aktoren - Regelung eines Kleinmotors FERTIGKEITEN: - sicherer Umgang mit Beschleunigungssensoren - eigenständiger Aufbau von Mess- und Prüfständen, Auswertung der Ergebnisse - Auswahl problemangepasster Wandlerprinzipien für Linearaktoren - Beurteilung statischer und dynamischer Motorkennlinien - Anpassung des Verhaltens von Aktoren an die Regelstrecke - praxisrelevanter Einsatz von Stellgliedern und Reglern KOMPETENZEN: - Modellierung mechanischer, elektrischer und fluidischer Systeme - Berechnung magnetischer Kreise - Dimensionierung von elektromechanischen Linearaktoren und Kleinmotoren - praktische Reglerauslegung - Entscheidungsfähigkeit zur Wahl prozessangepasster Aktoren Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz: 10% | ||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Inhalte | ||||||||||||||||||||||||||||||||
VORLESUNGEN: - Mechatronik als Bindeglied zwischen Mechanik und Elektrotechnik - mechanische, elektrische, magnetische und fluidische Elemente in der Aktorik - Dynamik mechanischer und elektrischer Systeme - Frequenzgang und Ortskurve - Übertragungsverhalten, Frequenzkennlinien - Beschreibung von Reglern und Regelstrecken - Regelungstechnik - elektromechanische Linearaktoren - elektrische Kleinmotoren ÜBUNGEN: - Beschleunigungssensoren: Funktion, Typen, Auswahlkriterien, Aufnahme der Kennlinie und Bestimmung der Grenzfrequenzen von Sensoren - Linearaktoren: Aufbau, Funktion, Wirkprinzipien, Aufnahme der statischen und dynamischen Kennlinien, quasistatische Positionsregelung - Kleinmotoren: Aufnahme der Drehmomentenkennlinie eines Gleichstrommotors, Drehmomentmessung bei verschiedenen Lastfällen, Aufbau der Regelstrecke, Einfluss der Regelparameter | ||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Modulbestandteile | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen | ||||||||||||||||||||||||||||||||
VORLESUNGEN: - Vermittlung der Lehrinhalte (siehe Punkt 2), illustriert anhand vieler aktueller Beispiele aus der Praxis ÜBUNGEN: - Einführung in die Theorie - experimentelle Übungen zur Vertiefung des Lehrstoffs und zum Erwerb praktischer Fähigkeiten - Aufbau regelungstechnischer Prüfstände - Aufnahme eigener Messdaten, Auswertung der Messungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Voraussetzungen für die Teilnahme | ||||||||||||||||||||||||||||||||
erforderlich: - Messtechnik und Sensorik - BSc Maschinenbau oder - BSc Physikalische Ingenieurwissenschaften oder - BSc Medizintechnik oder - BSc Verkehrswesen oder - BSc Informationstechnik im Maschinenwesen wünschenswert: - Feinwerktechnik und elektromechanische Systeme - Geräteelektronik - Engineering Tools / Bachelor | ||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Verwendbarkeit | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Geeignet für Master-Studiengänge mit folgenden Schwerpunkten: - Maschinenbau - Physikalische Ingenierswissenschaften - Biomedizinische Technik - Verkehrswesen - Informationstechnik im Maschinenwesen Das erworbene Know-how ist in allen ingenieurtechnischen Disziplinen einsetzbar, insbesondere in der Feinwerktechnik, Mechatronik, Medizintechnik ,Mess- und Automatisierungstechnik, Automobiltechnik. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Aufteilung der Arbeitszeit: 2 SWS Anwesenheit Vorlesung Mechatronik: 15 x 2 h = 30 h 2 SWS Nachbearbeitung der Vorlesung (Selbststudium): 15 x 2 h = 30 h 2 SWS Anwesenheit Übung Mechatronik: 15 x 2 h = 30 h 2 SWS Vor- und Nachbereitung der Übungen (Selbststudium): 15 x 2 h = 30 h Vorbereitung auf die drei Kurztests: 3 x 10 h = 30 h Vorbereitung auf den Schlusstest: 30 h Summe: 180 h Gesamtaufwand über ein Semester: 180 h. Dies entspricht 6 Leistungspunkten. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
8. Prüfung und Benotung des Moduls | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Prüfungsäquivalente Studienleistungen: Im Verlauf der Übungen weisen die Studierenden Kenntnisse anhand von drei Kurztests und einem frei zu formulierenden Schlusstest nach. Aus den Kurztests und dem Schlusstest ergibt sich die Abschlussnote. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
9. Dauer des Moduls | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
10. Teilnehmer(innen)zahl | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Für den experimentellen Teil der Übung ist eine Aufteilung in mehrere Gruppen erforderlich. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
11. Anmeldeformalitäten | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Verbindliche Anmeldung für die Übungen und Einteilung der Gruppen nach der ersten Vorlesung. Prüfungsmeldung: in den ersten vier Semesterwochen über das zentrale elektronische Anmeldesystem. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
12. Literaturhinweise, Skripte | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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13. Sonstiges | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Aktualisiert am: 12.11.2010 12:30:39