Titel des Moduls:

Projekt Aktorik und Sensorik / Master

Project actuators and sensors / master		 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:
- Aufbau und Wirkprinzipien elektromagnetischer Stellantriebe
- Auswahl eines modularen Aktorkonzepts
- Berechnung Kraft, Drehmoment, Energieaufnahme
- Festlegung eines Konzepts zur Weg- oder Winkelmessung
- Zeiteinschätzung für Konstruktion, Teilelieferung, Montage und Aktorerprobung
- Vergleich alternativer Lösungen bezüglich Kosten, Volumen, Gewicht, Energieaufnahme, Umwelt
- Aufbau des Aktors und des Messsystems
- Bestimmung der statischen und dynamischen Kenngrößen des Aktors
- Überlegungen zur Regelung von Position, Kraft oder Winkel
- Einordnung des zu entwickelnden Produkts in das industrielle Umfeld

FERTIGKEITEN:
- Auswahl von Stell- und Messsystemen nach ingenieurtechnischen Gesichtspunkten
- Beurteilung der Kenndaten von Antrieben und Messsystemen
- Know-how über modulare Aufbaukonzepte
- Montage des Gesamtaufbaus, Konzepte zur Improvisation
- messtechnische Erprobung des Antriebs und der Messapparatur
- prinzipielle Auslegung einer Regelung

KOMPETENZEN:
- Anwendung von Energiewandlern und Messsystemen für verschiedene Einsatzbereiche
- Beurteilung der Entwicklungsdauer bis zum Prototypen
- Sicherheit bei der Inbetriebnahme von Antrieben und der Kontrolle mit Messgeräten
- Fähigkeit zur Aufstellung einer Zeitplanung für den Projektablauf
- Abschätzung finanztechnischer Alternativen durch den Einsatz anderer Wandlerprinzipien

Fachkompetenz: 20%    Methodenkompetenz: 30%    Systemkompetenz: 30%    Sozialkompetenz: 20%   

2. Inhalte

Einführende Vorlesungen mit anschließenden Diskussionen zu:
Aufgabenstellung, Analyse der Funktionsanforderungen, Aufbrechen in Teilaufgaben, Erarbeiten verschiedener Lösungswege zur Bewältigung der Aufgabe, Darstellung der unterschiedlichen Konzepte, Einsatz von Modellrechnungen zur Erarbeitung von Bewertungskriterien, Ausarbeitung von Schnittstellen, Erarbeitung von Kostenkriterien, Stück- und Montagekosten, Beschaffung von Teilkomponenten, Aufbau und Erprobung des Geräts

Tätigkeit der Studierenden (unter Anleitung):
Erarbeiten konstruktiver Lösungen zu der gestellten Aufgabe, analytische Abschätzung der wesentlichen Parameter (statische und dynamische Kenngrößen, Abmessungen, Energieaufnahme, Wärmeentwicklung). Optimierung der gewählten Lösung anhand geeigneter Softwaretools, Überlegungen zum Sensorprinzip, Zwischenpräsentation. Konstruktion der Teilkomponenten, modularer Aufbau unter Einsatz vorhandener und kommerziell erhältlicher Bauteile, eigenständige Bestellung und Überwachung der Fertigung der Bauteile, Prüfung der Bauteile, Montage, Inbetriebnahme, Aufnahme statischer und dynamischer Kennlinien, Überlegungen zur Regelung von Kenngrößen des Aktors, Abschlusspräsentation und Vorstellung der Projektergebnisse

3. Modulbestandteile

Lehrveranstaltung
Art
SWS
LP (ECTS)
P/W/WP
Semester
Projekt Aktorik und Sensorik
PJ
4
6
Pflicht
Wintersemester

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Einführende Kurzvorträge zur Vermittlung von Kenntnissen, analytische Beschreibung der Aufgabe unter Anleitung, FE-Modellrechnungen am PC, Modellierung mit MATLAB und Simulink (unter Anleitung), Anfertigung von Konstruktionszeichnungen. Intensive Betreuung und abgestufte Vorgehensweise bei der eigenständigen Erarbeitung von Lösungswegen zur Ausführung von Aktoren sowie der Integration von Sensoren. Umsetzung der Energiewandlungsprinzipien in konstruktive Lösungen. Bearbeitung der Aufgabe in Gruppen. Erlernen von Teamarbeit und Zeitplanung, Übernahme von Eigenverantwortung und Delegation.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

erforderlich:
- erfolgreicher Abschluss von Messtechnik und Sensorik
- Feinwerktechnik und elektromechanische Systeme
- Geräteelektronik
- Engineering Tools / Bachelor

wünschenswert:
- Engineering Tools / Master

6. Verwendbarkeit

Geeignet für Master-Studiengänge mit folgenden Schwerpunkten:
- Maschinenbau
- Physikalische Ingenieurwissenschaften
- Verkehrswesen

Das erworbene Know-how ist in allen ingenieurtechnischen Disziplinen einsetzbar, insbesondere in der
Feinwerktechnik, Mechatronik, Mess- und Automatisierungstechnik, Automobiltechnik.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

4 SWS Anwesenheit zur Durchführung der unter Punkt 2 genannten Tätigkeiten: 15 x 4 h = 60 h
2 SWS Anwesenheit Seminar- und Diskussionsveranstaltungen: 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Anfertigung Konstruktionszeichnungen, FE- und andere Modellrechnungen: 15 X 2 h = 30 h
2 SWS Literaturrecherche und Selbststudium: 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Vorbereitung Zwischen- und Abschlusspräsentation: 15 x 2 h = 30 h
Summe: 180 h

Gesamtaufwand über ein Semester: 180 h. Dem entsprechen 6 Leistungspunkte.

8. Prüfung und Benotung des Moduls

Bewertung der durchgeführten Arbeiten: Entwicklung, Aufbau und Funktion des Aktor- / Sensorsystems, der Schlussdokumentation sowie der Abschlusspräsentation.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Einteilung in Gruppen, maximale Zahl der Teilnehmer(innen) pro Gruppe: 4

11. Anmeldeformalitäten

Verbindliche Anmeldung bei Prof. Dr. Heinz Lehr per e-mail bis zur ersten Semesterwoche: lehr@fmt.tu-berlin.de
Anmeldung des Moduls beim Prüfungsamt in den ersten vier Semesterwochen durch Ausstellung einer Prüfungsmeldung.

12. Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform vorhanden? Ja
Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden?Ausgabe vor Ort in unregelmäßiger Folge, kostenlos
Skript in elektronischer Form vorhanden? Nein
Wenn ja, Internetseite angeben:
Literatur:Roddeck, W., Einführung in die Mechatronik, 3. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, 2006, ISBN 3-8351-0071-8
Isermann, R., Mechatronische Systeme, Grundlagen, Springer Verlag, 1999, ISBN 3-540-64725-2
Bolton, W., Mechatronics, electronic control systems in mechanical and electrical engineering, Pearson, 2008, ISBN 978-0-13-240763-2

13. Sonstiges

Aktualisiert am: 12.11.2010 12:34:02