Mechatronik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 4.0 vom 07.05.2019

11B0284

Fundamentals of Mechatronics

• Maschinenbau (B.Sc.)
• Maschinenbau im Praxisverbund (B.Sc.)
• Fahrzeugtechnik (Bachelor) (B.Sc.)

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Maschinenbauliche Produkte werden zunehmend durch Komponenten aus den Bereichen der Elektrotechnik/Elektronik und Informationstechnik ergänzt. Das mechanische Verhalten wird mit Hilfe von Sensoren, Antrieben und informationsverarbeitenden Komponenten geführt oder überwacht. Die Entwicklung bzw. Optimierung solcher "mechatronischer Systeme" macht disziplinübergreifende Methoden und Techniken notwendig. Die Veranstaltung "Mechatronik" führt in die Grundlagen des Fachgebietes ein.

• 1.Einordnung des Fachgebietes, Teilgebiete
  2.Dynamik mechanischer Systeme (in der Ebene)
  2.1 Kinematik
  2.2 Kinetik
• 3. Messung mechanischer Größen
  3.1 Bewegungssensoren
  3.2 Kraft- und Momentensensoren
• 4. Aktoren
  4.1 Gleichstromotoren
  4.2 Drehfeldmotoren
  4.3 Schrittmotor
• 5. Regelung mechatronischer Systeme
  5.1 Beschreibung und Analyse
  5.2 Reglerentwurf
• 6. Simulation
  6.1 Numerische Integrationsverfahren
  6.2 Simulationswerkzeuge
• 7. Anwendungsbeispiele
• 8. Praktikum

Wissensverbreiterung
Die Studierenden haben einen Überblick über das interdisziplinäre Fachgebiet der Mechatronik.
Wissensvertiefung

Können - instrumentale Kompetenz
Sie modellieren das dynamische Verhalten einfacher mechatronischer Systeme und können dieses mit Hilfe eines Simulationswerkzeugs darstellen. Die Studierenden können Standardverfahren zur Analyse und Synthese der Bewegungsführung von mechatronischen Systemen einsetzen.
Können - kommunikative Kompetenz
Sie können die Entwicklung eines mechatronischen Systems an Anwendungsbeispielen darstellen und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden disziplinübergreifende Analyse und Entwurfsmethoden für einfache mechatronische Systeme an

Vorlesung mit ÜbungenPraktikum

Mathematik (Differential- und Integralrechnung)Physik (Mechanik, Elektrotechnik)Grundlagen der Regelungstechnik

Lammen, Benno

Lammen, Benno

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Roddeck, Werner: Einführung in die Mechatronik, Teubner Verlag

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

Prüfungsform nach Wahl des Lehrenden.

Kenntnisse zur Einordnung und des Fachgebietes und zur Integration der verschiedenen Teilgebiete, Kenntnisse bei der Modellierung von Mehrkörpersystemen. Grundkenntnisse zum Aufbau und zur Wirkungsweise elektromagnetischer und fluidischer Aktoren. Kenntnisse zur Spezifikation und zu Kenngrößen von Sensoren. Grundkenntnisse zurMessung von Wegen, Winkeln, Beschleunigungen, Kräften, Momenten. Grundkenntnisse zur Einteilung, Darstellung und Verarbeitung von Signalen. Grundkenntnisse zur Simulation mechatronischer Systeme. Kenntnisse zur Regelung mechatronischer Systeme. Kenntnis mechatronischen Anwendungen in der Robotik und in der Fahrzeugtechnik. Fertigkeitenbeim Lösen anwendungsorientierter Aufgabenstellungen.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch