Mechatronik PLUS Pädagogik

Kompetenzen der Ingenieursdisziplinen Elektrotechnik und Maschinenbau sowie der Informatik verbinden zu einem interdisziplinären und systemtechnischen Denken.

Modulhandbuch

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Mechatronik plus (MK-plus)

PO-Version [  20202  ]

Technische Mechanik II

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden können:

  • kritische Stellen bezüglich des Versagens von mechanischen Strukturen eingrenzen
  • Normal- und Schubspannungen in (ebenen) mechanischen Strukturen berechnen
  • Zusammenhänge zwischen Spannungen und Dehnungen herstellen und den Anwendungsbereich für linearelastisches Verhalten abstecken
  • die für verschiedene Belastungsfälle (Zug, Druck, Biegung, Torsion) begrenzenden Spannungen identifizieren
  • den Einfluss der Querschnittsform und des Kraftangriffs bei der Biegung beurteilen
  • statische und dynamische Belastungsfälle unterscheiden und die begrenzenden Materialeigenschaften benennen
  • komplexe Belastungssituation als Überlagerung einfacher Belastungsfälle zusammensetzen
  • Vergleichsspannungen bei komplexen Belastungssituationen ermitteln
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K 90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Michael Wülker

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Grundstudium
Bachelor MK-plus, Grundstudium

Veranstaltungen

Technische Mechanik II

Art Vorlesung
Nr. M+V606
SWS 4.0
Lerninhalt

Festigkeitsbetrachtungen erlauben es, Gefahrenpotentiale für das Versagen mechanischer Strukturen abzuschätzen, und bilden somit die Grundlage für die Dimensionierung von mechanischen Bauteilen und Strukturen wie Roboterstrukturen, Trägern, Wellen etc. Weiterhin ist für die Auslegung von Toleranzen von Interesse, wie sich mechanische Strukturen unter Einwirkung zulässiger Kräfte verformen und welche Spannungen bei Zwangsverformungen entstehen.


A) Im Rahmen der linearen Elastizitätstheorie werden der ein- und mehrachsige Normalspannungszustand sowie die Hookeschen Gesetze für Normal- und Schubspannungsbeanspruchung behandelt.

B) Für biegebeanspruchte Bauteile wird unter Berücksichtigung der Querschnittsform und Belastungseinleitung die Methode zur Berechnung der Biegespannungen erläutert (Biegespannungsfunktion, Flächenträgheitsmomente, Hauptachsen und Hauptträgheitsmomente, gerade und schiefe Biegung). Die Ermittlung der elastischen Verformung mittels Integrationsmethode, Satz von Castigliano und Superpositionsmethode stellt einen weiteren wesentlichen Bestandteil der Behandlung biegebeanspruchter Bauteile dar.

C) Die Ausführung zur Schubbeanspruchung beinhaltet unter anderem den Schubspannungsverlauf bei Querkraftschub sowie die Definition des Schubmittelpunktes.

D) Bei der Behandlung der Torsionsbeanspruchung wird auf die Berechnung der Torsionsschubspannung und die Verformung von Voll- und Hohlquerschnitten eingegangen.

E) Erläutert werden die wichtigsten Vergleichsspannungshypothesen zur Überlagerung von Normal- und Schubspannungen, die Begriffe der Zeit- und Dauerfestigkeit sowie der Kerbwirkung. Behandelt wird die Berechnung statisch überbestimmter Systeme nach verschiedenen Methoden.

F) Stabilitätsprobleme und deren analytische Behandlung werden am Beispiel der Knickung druckbeanspruchter Stäbe (elastische und plastische Knickung) dargelegt.

Literatur
  • Technische Mechanik. Band 2: Elastostatik, Hydrostatik Gross D., Hauger W., Schell W. Springer 2011
  • Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, Hibbeler RC, Pearson Studium 2006
  • Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 2: Elastostatik, Hydrostatik, Gross D., Ehlers W., Schröder J., Springer 2011
  • Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, Assmann B., Oldenbourg 2000
  • Taschenbuch für den Maschinenbau, Dubbel H.; Beitz W., Küttner K.-H. (Hrsg.), Springer 2011

Embedded Systems

Empfohlene Vorkenntnisse

Ingenieur-Informatik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen den Umgang mit Mikroprozessoren und Mikrocontrollern, verstehen den Einsatz von Assemblerprogrammierung, können Assembler in Hochsprachen einbinden und gehen strukturiert vor. Sie können eigene Embedded Systems aufbauen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K 90, Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Daniel Fischer

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

MKA, MK-plus, EI, EI-plus und EI-3nat

Veranstaltungen

Embedded Systems 1

Art Vorlesung
Nr. EMI833
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in Embedded Systems (ES)
  • Interfaces von ES
  • Datendarstellung
  • Architektur und Programmierung von ES
  • Befehle und Kontrollstrukturen in Assembler
  • Funktionen in Assembler
  • Optimierung in Assembler
  • Exceptions und Interrupts
  • Programmierung von Interrupts in C und der NVIC
  • Timerinterrupts in C
  • Hardwarenahe Programmierung in C und Assembler
  • Mischung C und Assembler
  • Speichermanagement
Literatur
  • Joseph Yiu: The Definitive Guide to ARM© Cortex®-M3 and Cortex®-M4 Processors, Third Edition, Elsevier, 2013
  • Yifeng Zhu: Embedded Systems with ARM© Cortex-M Microcontroller in Assembly Language and C, Third Edition, E-Man Press, 2017

Labor Embedded Systems 1

Art Labor
Nr. EMI834
SWS 2.0
Lerninhalt

Sechs Laborversuche mit einem Cortex-M3 Evaluationsboard.

  • Assembler 1: Grundlegende Befehle, Konfiguration der GPIOs, Abfragen von Tasten, Ausgabe auf LEDs
  • Assembler 2: Implementierung eines Lauflichts und eines rekursiven Bubblesorts
  • C 1: Implementierung einer Druckbehälteranzeige – Bestimmung von Software-Metriken
  • C 2: Implementierung einer Stoppuhr mit Timerinterrupts
  • C 3: Implementierung einer Motorsteuerung unter Verwendung eines Watchdogs
  • C 4: Implementierung einer funkbasierten und verschlüsselten Verbindung (nRF24) – Dokumentation mit doxygen/GraphViz
Literatur
  • Joseph Yiu: The Definitive Guide to ARM© Cortex®-M3 and Cortex®-M4 Processors, Third Edition, Elsevier, 2013
  • Yifeng Zhu: Embedded Systems with ARM© Cortex-M Microcontroller in Assembly Language and C, Third Edition, E-Man Press, 2017

Schaltungstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

komplettes Grundstudium

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen den Umgang mit Mikroprozessoren und Mikrocontrollern, verstehen den Einsatz von Assemblerprogrammierung, können Assembler in Hochsprachen einbinden und gehen strukturiert vor. Sie können eigene Embedded Systems aufbauen.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 180 h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90, Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Elke Mackensen

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

MK, MK-plus

Veranstaltungen

Labor Schaltungsdesign

Art Labor
Nr. EMI823
SWS 2.0
Lerninhalt

Sensorik, Analogtechnik:

  • Verhalten Sensoren kennenlernen
  • Entwurf, Aufbau/Implementierung und Test einer anlogen Teilschaltung (OPV) zur Aufbereitung eines vorgegeben analogen Signals und vorgegeben Randbedingungen
  • Rechnergestützter Entwurf der Schaltung (Simulation) der Schaltung mittels PSPICE
  • Allgemeine Eigenschaften OPV kennenlernen, evaluieren
  • Anwendung OPV als Verstärker, Subtrahierer etc.

Analog-Digital-Wandler:

  • Allgemeine Eigenschaften von AD-Wandlern evaluieren
  • Gemeinsame Inbetriebnahme des AD-Wandlers mit der Sensorik und der analogen Signalaufbereitungsschaltung

Digitaltechnik, Programmierbare Digitalschaltkreise:

  • Entwurf kombinatorischer und sequentieller Schaltungsteile
  • Entwurf komplexerer digitaler Schaltungen und Umsetzung der Schaltung in einem programmierbaren Digitalschaltkreis (FPGA), Rechnergestützter Entwurf der digitalen Schaltungen
  • Integration der kombinatorischen und sequentiellen Schaltungsteile in eine vorgegebene Digitalschaltungsumgebung
  • Gemeinsame Inbetriebnahme der vorherigen entworfenen Schaltungsteile mit dem entstandenen Digitalteil
    Einblick in Entwurfsmöglichkeiten digitaler Schaltungen
Literatur
  • Goßner, S., Grundlagen der Elektronik: Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Shaker -Verlag, 2008
  • Zastrow, D., Elektronik, Springer-Verlag, 12. Auflage, 2014
  • Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016
  • Fricke, K.: Digitaltechnik. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2009, 6. Auflage
  • Woitowitz, R.; Urbanski, K.; Gehrke, W.: Heidelberg: Springer Verlag, 2011
  • Biere, A.; Kröning, D.; Weissenbacher, G.; Wintersteiger, Ch. M.: Digitaltechnik – Eine praxisnahe Einführung. Heidelberg: Springer Verlag, 2008
  • Reichardt, J.: Lehrbuch Digitaltechnik. Eine Einführung mit VHDL. München: Oldenbourg Verlag, 2013
  • Wöstenkühler, G.: Grundlagen der Digitaltechnik, Elementare Komponenten, Funktionen und Steuerungen. München, Wien: Carl Hanser Verlag, 2012
  • Liebig, H.: Logischer Entwurf digitaler Systeme (4. Auflage). Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2006
  • Best, R., Phase-Locked Loops: Design, Simulation and Applications, McGraw-Hill Education, 2009

 

Analoge Schaltungen (1)

Art Vorlesung
Nr. EMI819
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Lehrveranstaltung gliedert sich folgendermaßen:
• Aufbau und Funktionsweise eines Operationsverstärker
• Merkmale und Eigenschaften des Operationsverstärkers
• Der Operationsverstärker als linearer Verstärker
• Diverse Grundschaltungen in Gegenkopplung
• Stabilitätsbetrachtungen im Bode-Diagramm
• Fehler-Rechnung
• Operationsverstärker in Mitkopplung

Literatur
  • Goßner, S., Grundlagen der Elektronik: Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Shaker -Verlag, 2008
  • Zastrow, D., Elektronik, Springer-Verlag, 12. Auflage, 2014
  • Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15.
  • Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016

Digitale Schaltungen 1

Art Vorlesung
Nr. EMI820
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der Digitaltechnik
  • Reales Verhalten digitaler Schaltungen in Hardware
  • Kombinatorische Schaltungen
  • Sequentielle Schaltungen
Literatur
  • Fricke, K.: Digitaltechnik. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2009, 6. Auflage
  • Woitowitz, R.; Urbanski, K.; Gehrke, W.: Heidelberg: Springer Verlag, 2011 
  • Biere, A.; Kröning, D.; Weissenbacher, G.; Wintersteiger, Ch. M.: Digitaltechnik – Eine praxisnahe Einführung. Heidelberg: Springer Verlag, 2008
  • Reichardt, J.: Lehrbuch Digitaltechnik. Eine Einführung mit VHDL. München: Oldenbourg Verlag, 2013
  • Wöstenkühler, G.: Grundlagen der Digitaltechnik, Elementare Komponenten, Funktionen und Steuerungen. München, Wien: Carl Hanser Verlag, 2012
  • Liebig, H.: Logischer Entwurf digitaler Systeme (4. Auflage). Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2006

Signale, Systeme und Regelkreise

Empfohlene Vorkenntnisse

komplettes Grundstudium

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen die mathematische Beschreibung des Durchgangs von determinierten Signalen durch lineare, zeitinvariante Systeme im zeitkontinuierlichen als auch im zeitdiskreten Bereich und darauf aufbauend die Grundlagen der linearen Regelungstechnik als Basiswissen für alle Ingenieure.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120 h
Workload 240 h
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

zwei Klausuren K 90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Ing. Werner Reich

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium
Bachelor MK-plus, Hauptstudium
Bachelor EI, Hauptstudium
Bachelor EI-plus, Hauptstudium
Bachelor EI3nat, Hauptstudium
Bachelor MT, Hauptstudium

Veranstaltungen

Regelungstechnik 1

Art Vorlesung
Nr. EMI835
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Regelungstechnik und vermittelt die grundlegenden Konzepte zur Analyse von Regelkreisen und dem Entwurf von Reglern für zeitkontinuierliche, lineare Systeme mit einem Eingang und einem Ausgang (LTI-SISO-Systeme). Behandelt werden u.a. folgende Inhalte:

Einführung in die Regelungstechnik

  • Anwendungen   
  • Definition: System, Steuerung, Regelung, Blockschaltbild, statisches System, dynamisches System, Stabilität
  • Steuerung und Regelung statischer Systeme
  • Festwertregelung, Folgeregelung, Vorsteuerung

Modellierung dynamischer Systeme

  • Beschreibung mechanischer, elektrischer und fluidischer Systeme mittels Differentialgleichungen
  • Definition von linearen, zeitinvarianten Systemen (LTI-Systeme)
  • Linearisierung nichtlinearer Differentialgleichungen
  • Simulation eines Systems mit MATLAB Simulink

Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Zeitbereich

  • Lösen der Eingangs-/Ausgangs-Differentialgleichung
  • Sprungantwort und Impulsantwort, Faltung
  • Erzwungene Antwort und Eigenbewegung
  • Transientes und stationäres Verhalten

Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen im Frequenzbereich

  • Anwendung der Laplace-Transformation,
  • Übertragungsfunktion, Pole und Nullstellen, Stabilität
  • Blockschaltbildumformung
  • Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve

 Elementare Übertragungsglieder

  • P-Glied, I-Glied, PT1-Glied, D-Glied, DT1-Glied, PT2-Glied, Totzeit-Glied
  • PD-Glied, Bandsperre
  • Zusammengesetzte Systeme

Der Regelkreis

  • Der Standardregelkreis
  • Ziele eine Regelung, Reglerentwurfsaufgabe und Anforderungen
  • Stabilität von Regelkreisen
  • Stationäres Verhalten von Regelkreisen
  • Standard-Regler vom Typ PID
  • Reglerauslegung im Zeitbereich (Methoden von Ziegler-Nichols, Methode v. Chien, Hrones und Reswick)
  • Reglerauslegung im Frequenzbereich (vereinfachtes Betragsoptimum, Zeitkonstantenkompensation, Frequenzkennlinienverfahren, Auslegeung auf Dämpfung des geschlossenen Kreises)
Literatur
  • O. Föllinger, Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, VDE Verlag, 2016
  • J. Lunze, Regelungstechnik I, 11. Auflage, Springer Vieweg, 2016
  • G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 8. Auflage, 2019

Signale und Systeme

Art Vorlesung
Nr. EMI824
SWS 4.0
Lerninhalt

Signale und ihre Eigenschaften:
• Analoge und digitale Signale
• Elementare Signale
• Signalleistung, Signalenergie und Effektivwert

Systeme und ihre Eigenschaften:
• Gedächtnisfreie Systeme
• LTI-Systeme
• Impulsantwort und Faltung
• Sprungantwort und Eigenfunktionen

Fourierreihe und Fouriertransformation:
• Definition und Eigenschaften
• Systembeschreibung mit Fourierreihe und Fouriertransformation
• Fouriertransformierte periodischer und spezieller Funktionen

Laplacetransformation:
• Eigenschaften und Rechenregeln
• Rechnen im Bildbereich, Hin- und Rücktransformation
• Rechnen mit Delta- und Sprungfunktionen

z-Transformation
• Lineare Abtastsysteme
• Rechenregeln der z-Transformation
• Lösung von Differenzengleichungen

Literatur
  • O. Föllinger, Laplace- und Fourier-Transformation, 10. Auflage, VDE-Verlag, 2011.
  • I. Rennert, B. Bundschuh, Signale und Systeme: Einführung in die Systemtheorie. Hanser, 2013.
  • D. Ch. Von Grünigen, Digitale Signalverarbeitung mit einer Einführung in die kontinuierlichen Signale und Systeme. Hanser, 2014.
  • O. Beucher, Signale und Systeme: Theorie, Simulation, Anwendung. Springer, 2011.
  • F. Puente León, U. Kiencke, H. Jäkel, Signale und Systeme. Oldenburg Verlag, 2011

Grundlagen der Erziehungswissenschaften und der Didaktik

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Übung/Praktikum
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden:

  • können erziehungswissenschaftliche Fachrichtungen und Konzeptionen sowie pädagogische Lehren in die Struktur der Erziehungswissenschaften einordnen;
  • sind mit den Begriffen Erziehung, Sozialisation und Bildung vertraut und kennen relevante Erziehungs-, Bildungs- und Sozialisationstheorien;
  • kennen grundlegende Strategien erziehungswissenschaftlicher Forschung;
  • kennen einschlägige Theorien pädagogischer Professionalität und können die spezifischen Herausforderungen und Paradoxien pädagogischen Handelns identifizieren;
  • kennen die lerntheoretischen und handlungstheoretischen Grundlagen didaktischer Modelle und Konzepte;
  • können Lernsequenzen auf der Grundlage didaktischer Modelle vorbereiten, durchführen und reflektieren;
  • sind mit dem Konzept der beruflichen Handlungskompetenz vertraut und können diese Kompetenz in unterschiedlichen beruflichen Praxisfeldern analysieren;
  • können Hospitationen planen, durchführen, reflektieren und auswerten.
Dauer 2
SWS 7.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 105 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 195 h
Workload 300 h
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

regelmäßige Teilnahme & Modulprüfung für "Grundlagen der Erziehungswissenschaften und der Didaktik" (K120)
"Schulpraxis I" muss "m. E." attestiert sein und ein Bericht vorgelegt werden

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Thomas Diehl

Max. Teilnehmer 36
Empf. Semester 3-4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengang Mechatronik-plus (MK-plus)
Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Informationstechnik-plus (EI-plus)
Bachelorstudiengang Medientechnik/Wirtschaft-plus (MW-plus)
Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik-plus (WIN-plus)
Bachelorstudiengang Elektrische Energietechnik/Physik plus (EP-plus)

Veranstaltungen

Schulpraxis I

Art Praxis
Nr. EW1204
SWS 1.0
Lerninhalt
  • Planung und Durchführung von Hospitationen
  • Dokumentation und Auswertung von Hospitationen
  • Planung, Durchführung und Reflexion erster eigener Unterrichtssequenzen
  • Dokumentation und Auswertung von Unterrichtssequenzen

Grundlagen der Didaktik beruflichen Lehrens und Lernens (Übung)

Art Übung
Nr. EW1203
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Planung von Unterrichtssequenzen auf der Basis didaktischer Modelle
  • Dokumentation der geplanten Unterrichtssequenzen
  • Durchführung eigener Unterrichtssequenzen
  • Reflexion eigener Unterrichtssequenzen
  • kriteriengeleitete Beobachtung von Unterricht
  • theoriegeleitete Erkundung beruflicher Unterrichtspraxis
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Grundlagen der Didaktik beruflichen Lehrens und Lernens

Art Vorlesung
Nr. EW1202
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der Kommunikation
  • Didaktikbegriff
  • Lerntheorien als Grundlage didaktischer Modelle
  • Handlungstheorien als Grundlage didaktischer Modelle
  • didaktische Modelle: Die didaktische Analyse und das Perspektivenschema zur Unterrichtsvorbereitung nach Klafki
  • didaktische Modelle: Das Berliner Modell
  • lernzielorientierte Unterrichtsplanung: Lernziele, Lernzieltaxonomien
  • Entwicklung beruflicher Handlungskompetenz
  • Analyse beruflicher Handlungskompetenz in beruflichen Praxisfeldern
  • Lernfeldkonzept
  • Konzepte handlungsorientierten Unterrichts
  • Projektmethode nach Frey
  • Prüfungen in der beruflichen Bildung
  • Vorbereitung des Praktikums als theoriegeleitete Erkundung beruflicher Unterrichtspraxis
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Einführung in die Erziehungswissenschaften für Berufspädagogen

Art Vorlesung
Nr. EW1201
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Struktur der Erziehungswissenschaften
  • anthropologische Erklärungen der Erziehungsbedürftigkeit des Menschen
  • erziehungswissenschaftliche Grundbegriffe: Erziehung, Sozialiation, Bildung
  • lerntheoretische und entwicklungstheoretische Erklärungen für Sozialisationsvorgänge
  • Stufen der moralischen Entwicklung
  • berufliche Handlungskompetenz von Lehrerinnen und Lehrern
  • Grundlagen der Theorie sozialer Systeme
  • Pädagogische Professionalität
  • Theorie-Praxis-Verhältnis in der Erziehungswissenschaft
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Elektrische Antriebe I

Empfohlene Vorkenntnisse

komplettes Grundstudium

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Teilnehmer*innen lernen die Funktionsweise der wichtigsten leistungselektronischen Stellglieder zum Betreiben elektrischer Maschinen sowie die grundlegenden Eigenschaften einiger bedeutender elektrischer Maschinen selbst kennen. Die spezifischen Eigenschaften der den leistungselektronischen Stellgliedern zugrundeliegenden Leistungshalbleiterbauelemente werden überblickt. Die Teilnehmer*innen eignen sich außerdem die Fähigkeit zur Beurteilung, welche Applikationen mit welchen Antriebskomponenten auszurüsten sind und mit welchen Schwierigkeiten dabei zu rechnen ist, an.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K120

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Nuß

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium
Bachelor MK-plus, Hauptstudium
Bachelor EI, Hauptstudium
Bachelor EI-plus, Hauptstudium
Bachelor EI-3nat, Hauptstudium

Veranstaltungen

Leistungselektronik

Art Vorlesung
Nr. EMI850
SWS 4.0
Lerninhalt

Die LV gliedert sich folgendermaßen:

  • Aufgaben der Leistungselektronik
  • Bauelemente der Leistungselektronik
  • Wechselstrom- und Drehstromsteller
  • Netzgeführte Stromrichter
  • Selbstgeführte Stromrichter
  • Umrichter
  • Verfahren zur Ansteuerung von Stromrichtern

 

Literatur
  • Jäger, R., Stein, E.: Leistungselektronik, VDE-Verlag, Berlin, Offenbach, 2011
  • Schröder, D.: Leistungselektronische Schaltungen, 3. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012
  • Specovius, J.: Grundkurs Leistungselektronik, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg Verlag, 2017
  • Hagmann, G.: Leistungselektronik, 6. Auflage, Wiebelsheim, AULA-Verlag, 2019

Elektrische Antriebe 1

Art Vorlesung
Nr. EMI827
SWS 2.0
Lerninhalt

Physikalische Grundlagen von elektrischen Maschinen

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten verschiedener Gleichstrommaschinen

  • Permanentmagneterregt
  • Fremderregt
  • Reihenschluss
  • Nebenschluss

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten von Synchronmaschinen

  • Netzbetrieb
  • Betrieb am Frequenzumrichter

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten von Asynchronmaschinen

  • Netzbetrieb
  • Betrieb am Frequenzumrichter
  • Thermik und Schutz von elektrischen Maschinen
Literatur
  • Schröder, D., Elektrische Antriebe - Grundlagen, 6. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2017
  • Fischer, R., Elektrische Maschinen, 16. Auflage, München, Wien, Hanser Verlag, 2017

Mechatronik

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik, Elektrotechnik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

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.

Dauer 2
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Stefan Hensel

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Grundstudium
Bachelor MK-plus, Grundstudium

Veranstaltungen

Simulation mechatronischer Systeme

Art Vorlesung
Nr. EMI350
SWS 2.0
Lerninhalt

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

 

 

Literatur

Glöckler, Simulation mechatronischer Systeme, Wiesbaden, Springer, 2014

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

Grundlagen mechatronischer Systeme

Art Vorlesung
Nr. EMI349
SWS 2.0
Lerninhalt
  • 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

 

Literatur

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

Technische Mechanik III

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I, II

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden können

  • die Bewegung eines Punktes wie auch einer Scheibe in der Ebene bestimmen und analysieren.
  • sicher mit den Begriffen Arbeit, Energie, Leistung, Impuls, Drehimpuls umgehen und Zusammenhänge herstellen
  • die Bewegung eines Körpers infolge einwirkender Kräfte und Momente beschreiben
  • die aus der Drehbewegung eines Körpers resultierenden Kräfte und Momente berechnen
  • das Verhalten von Körpern nach einem Stoß beurteilen
  • einfache Kreiselbewegungen ermitteln
  • lineare Schwingungen von Punktmassen und Körpern in der Ebene analysieren
  • Schwingungsdifferentialgleichungen aufstellen und Eigenschwingungsformen und -frequenzen ermitteln
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Kachel

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium
Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Technische Mechanik III

Art Vorlesung
Nr. M+V607
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Vorlesung beinhaltet Kinematik und Kinetik. In der Kinematik (Bewegungslehre) wird die Abhängigkeit zwischen den Größen Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Zeit bei der Bewegung von Massenpunkten und starren Körpern ohne Berücksichtigung der die Bewegung verursachenden Kräfte bzw. Momente untersucht.


Für ein- und mehrdimensionale Bewegungsvorgänge mit unterschiedlichem Beschleunigungs- bzw. Geschwindigkeitsverhalten werden die entsprechenden Gesetzmäßigkeiten hergeleitet.
Die allgemeine Bewegung starrer Körper wird anschaulich zurückgeführt auf translatorische und rotatorische Phasen; erörtert werden Begriffe wie momentaner Drehpol und Beschleunigungspol. Die Kinematik schließt ab mit der grafischen und analytischen Behandlung von Relativbewegungen.
In der Kinetik werden das d`Alembertsche Prinzip, der Arbeitssatz, der Energieerhaltungssatz sowie der Impuls- und Drehimpulssatz für Massenpunkte und starre Körper behandelt und zur Lösung unterschiedlicher Aufgabenstellungen (z.B. bei Wurf, Rotationsbewegung und Stoßvorgänge) herangezogen. Die Ausführungen zur Kinetik starrer Körper beinhalten weiterhin die Berechnung der Massenträgheitsmomente und die Gesetze der Kreiselbewegung bei geführter Achse.
Im dritten Komplex werden freie und erzwungene Schwingungen mit einem Freiheitsgrad (ungedämpft und gedämpft) sowie ungedämpfte Mehrmassensysteme (z.B. Ermittlung kritischer Drehzahlen) untersucht. Besonderes Gewicht wird auf die Ermittlung von Eigenschwingungsformen und -frequenzen gelegt.


Ausgewählte Anwendungsbeispiele und wöchentliche Übungen sind wichtiger Bestandteil der Lehrveranstaltung.

Literatur

Hibbeler, R.C., Technische Mechanik, Band 3: Dynamik, Pearson Studium 2006
Gross, D., Hauger, W., Schell, W., Schröder, J., Technische Mechanik, Band 3: Kinetik, Springer, 2008
Assmann, B., Technische Mechanik, Band 3: Kinematik und Kinetik, Oldenbourg, 2010
Dubbel, H., Beitz, W., Küttner, K.-H., Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer, 2007

Bedingungen und Strukturen beruflichen Lernens

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden:

  • können wissenschaftliche Texte verstehen und die wesentlichen Inhalte wiedergeben;
  • können die Fragestellungen, Vorgehensweisen und Ergebnisse wissenschaftlicher Studien verstehen, wiedergeben, einordnen und beurteilen;
  • kennen verschiedene Quellen berufspädagogischer Literatur und können zu gegebenen berufspädagogischen Themen und Fragestellungen entsprechende Literatur recherchieren;
  • sind in der Lage verschiedene Quellen wissenschaftlicher Literatur richtig anzugeben und zu zitieren;
  • sind in der Lage wissenschaftliche Sachverhalte strukturiert und in angemessener Weise im Rahmen einer schriftlichen Ausarbeitung darzustellen;
  • können Präsentationen zur Darstellung und Erläuterung von wissenschaftlichen Erkenntnissen/Forschungsergebnissen erstellen und diese wissenschaftlichen Erkenntnisse/Forschungsergebnisse in verständlicher Weise präsentieren:
  • kennen ausgewählte berufspädagogische Forschungsprojekte sowie deren Fragestellungen, wissenschaftliche Vorgehensweisen und Forschungsergebnisse;
  • verfügen über grundlegende Kentnisse von Methoden der bildungswissenschaftlichen Forschung und können Forschungsergebnisse auf die pädagogische Praxis beziehen;
  • kennen grundlegende Modelle des Lehrens und Lernens, wissen um die Bedeutung motivationaler, emotionaler, kognitiver, individueller und soziokultureller Lernvoraussetzungen und können sie auf pädagogische Situationen übertragen;
  • kennen relevante Theorien der Entwicklung unter besonderer Berücksichtigung von Geschlecht, Kultur und sozialem Milieu;
  • reflektieren Chancen und Probleme der Entwicklungs-, Lern- und Leistungsdiagnostik, kennen Konstruktionsprinzipien von Instrumenten zur Leistungsmessung und Bezugsnormen von Leistungsbeurteilungen und wissen um deren Auswirkungen auf Lern- und Motivationsprozesse;
  • kennen die Gütekriterien der Leistungsmessung und können diese bei der Vorbereitung und Durchführung eigner schriftlicher und mündlicher Leistungsmessungen berücksichtigen;
  • kennen die unterschiedlichen Formen der Zwischen- und Abschlußprüfungen im dualen System der Berufsbildung und sind mit den Problemen und Lösungsansätzen im Kontext der Prüfung beruflicher Handlungskompetenz vertraut;
  • sind mit den Formen betrieblicher Beurteilungen und Beurteilungsverfahren vertraut und können Arbeits- und Ausbildungszeugnisse interpretieren und verfassen;
    kennen die Strukturen des allgemein bildenden und des beruflichen Bildungssystems und können die Stärken und die Schwächen der Systeme auch vor dem Hintergrund aktueller gesellschaftlicher und politischer Diskussionen beurteilen;
  • sind mit den rechtlichen Grundlagen der beruflichen Bildung vertraut und können auf der Basis dieser Kenntnisse sowie der Kenntnisse über die Bedingungen und Strukturen des Bildungssystems Bildungsgangempfehlungen aussprechen;
  • können die Funktionen des Berufskonzepts im Kontext beruflicher Ausbildung wie auch beruflicher Tätigkeit einschätzen und beurteilen.
Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180 h
Workload 300 h
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

regelmäßige Teilnahme & Modulprüfung "Bedingungen und Strukturen beruflichenLernens" (RE/HA/KO)

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Thomas Diehl

Max. Teilnehmer 36
Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengang Mechatronik-plus (MK-plus)
Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Informationstechnik-plus (EI-plus)
Bachelorstudiengang Medientechnik/Wirtschaft-plus (MW-plus)
Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik-plus (WIN-plus)
Bachelorstudiengang Elektrische Energietechnik/Physik plus (EP-plus)

Veranstaltungen

Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens in der Berufspädagogik

Art Seminar
Nr. EW1205
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens
  • Verstehen wissenschaftlicher Texte
  • Fragestellungen, Vorgehensweisen und Ergebnisse wissenschaftlicher Studien
  • Quellen berufspädagogischer Literatur
  • Plagiate und freiwillige Plagiatskontrolle
  • Dokumentenstruktur wissenschaftlicher Texte
  • Erstellen von Präsentationen wissenschaftlicher Sachverhalte
  • Vorträge zur Darstellung wissenschaftlicher Sachverhalte
  • aktuelle berufspädagogische Forschungsprojekte
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Konzepte und Systeme beruflicher Bildung

Art Seminar
Nr. EW1206
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Strukturen des Bildungssystems der Bundesrepublik Deutschland, aktuelle Entwicklungen und Kritikpunkte
  • Strukturen des beruflichen Bildungssystems der Bundesrepublik Deutschland, aktuelle Entwicklungen und Kritikpunkte
  • organisatorische Strukturen und rechtliche Grundlagen des dualen Systems der beruflichen Bildung, Berufsbildungsgesetz und einschlägige Regelungen der Handwerksordnung
  • Berufsbegriff, Funktionen des Berufs, Arbeits- und Ausbildungsmarkt
  • System der beruflichen Schulen: Strukturen in der Bundesrepublik und speziell in Baden-Württemberg
  • berufliche Bildung außerhalb des dualen Systems
  • berufliche Fort- und Weiterbildung
  • Berufsberatung, Berufswahl
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Diagnostik und Evaluation beruflicher Lernprozesse und Lernergebnisse

Art Seminar
Nr. EW1208
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Motivation und Leistung
  • Gütekritierien der Leistungsmessung, Bezugsnormen der Leistungsbeurteilung
  • wahrnehmungspsychologische Probleme der Leistungsmessung
  • Fehlerquellen bei der Leistungsmessung und Leistungsbeurteilung
  • Leistungsmessungen und -beurteilungen im schulischen und betrieblichen Kontext
  • Leistungsmessungen im offenen/handlungsorientierten Unterricht
  • Entwicklung, Durchführung und Auswertung einer Klausur unter Berücksichtigung der Gütekriterien der Leistungsmessung
  • Prüfungen im Rahmen der dualen Berufsausbildung
  • betriebliche Beurteilungen und Beurteilungsverfahren, Arbeits- und Ausbildungszeugnisse
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Grundlagen der Psychologie

Art Vorlesung
Nr. EW1207
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen des Lehrens und Lernens (z. B. Theorien zum Erwerb und der Repräsentation von Wissen und Fertigkeiten)
  • Grundlagen der Entwicklung (z. B. die Entwicklung kognitiver Strukturen im Kindes- und Jugendalter nach Piaget)
  • Grundlagen der Lernmotivation
  • Grundlagen des sozialen Lernens
Literatur

Woolfolk, A., Pädagogische Psychologie, München, Boston, Pearson Studium, 2008

Betriebliche Praxis

Empfohlene Vorkenntnisse

Frühestens im 5. Semester. Nach drei Semestern müssen mindestens 75 Creditpunkte oder zum Ende des dem Praktischen Studiensemester unmittelbar vorangehenden Semesters mindestens 90 Creditpunkte erbracht sein. Eine den Vorschriften entsprechende Praxisstelle muss zur Genehmigung vorgelegt werden.

Lehrform Praktikum
Lernziele / Kompetenzen

Die Teilnehmer*innen verankern und erweitern das bereits Erlernte durch praktische Erfahrung, lernen die Bedeutung der Teamarbeit kennen, wenden Softskills an und erweitern sie.

Dauer 1
ECTS 28.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Praxisberichte, Zeugnis der Praxisstelle

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Werner Reich

Empf. Semester 5
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Betriebspraktikum

Art Praktikum
Nr. EMI1301
SWS
Lerninhalt

Das Ziel des Betriebspraktikums ist, durch Tätigkeiten in einschlägigen Betrieben das gewählte Berufsfeld soweit kennen zu lernen, dass eine sinnvolle Schwerpunktbildung und Auswahl von Fächern nach eigener Neigung für die Studierenden möglich wird.

Literatur

Wird im Praktikumsbetrieb bekannt gegeben

Betriebliche Organisation

Empfohlene Vorkenntnisse

allgemeiner Studienfortschritt des 5. Semesters

Lehrform Vorlesung/Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Dieses Modul hat ein klares übergeordnetes Lernziel:
Bereitstellung von theoretischem Wissen und Verknüpfung desselben mit dem Betriebspraktikum, um dieses als integralen Teil des Studiums in den Studienablauf einzubetten. Die Studierenden erwerben damit die Kompetenz, die betrieblichen Abläufen zugrunde liegenden Strukturen zu erkennen und vor diesem Hintergrund ihr eigenes Handeln im Betrieb reflektieren zu können.
Herzu gehören im einzelnen eine Vermittlung einer breiten betriebswirtschaftlichen Wissensbasis, um betriebliche Probleme in ihrem spezifisch ökonomischen Wesen zu begreifen und ein Kennen lernen der vielfältigen Beziehungen und Zusammenhänge zwischen den betrieblichen Teilbereichen.
Kommunikationsfähigkeit der Studierenden ist ein zweites Ziel, um überhaupt im betrieblichen Umfeld agieren zu können.

Dauer 2
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 180
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Referat, Klausur K60 und entsprechend Wahlpflichtfachliste

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Stefan Hensel

Empf. Semester 5+6
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Kommunikation und Interaktion in Unternehmen

Art Seminar
Nr. EMI323
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Wahrnehmung als Grundlage der Kommunikation
  • Nonverbale und verbale Kommunikation, Ebenen der Interaktion
  • Selbstbild und Fremdbild: die Wirkung des eigenen Verhaltens kennenlernen
  • Einführung in die Transaktionsanalyse
  • Übungen zur Transaktionsanalyse: Analyse des individuellenGesprächsverhalten, erkennen und verstehen der Verhaltensweisen anderer
  • Charakteristisches Kommunikationsverhalten: Das Struktogramm
  • Konkrete Gesprächsstrategien: Ursachen und Wirkungen
  • Anwendung der Kommunikationsstrategien in schwierigen Gesprächssituationen
  • Erarbeiten und praktische Erprobung von Konfliktlösungsstrategien und Fragetechniken
  • Feedback auf das eigene Redeverhalten
  • Übungen für ein Assessment-Center
Literatur

Schulz von Thun, Miteinander reden, Band 1-3, Rowohlt, 1981

Betriebswirtschaftslehre

Art Vorlesung
Nr. EMI845
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre
  • Unternehmensführung/Management
  • Informationswirtschaft (Externes und internes Rechnungswesen)
  • Finanzierung und Investition
  • Personalwirtschaft
  • Materialwirtschaft
  • Produktionswirtschaft
  • Absatzwirtschaft/Marketing
Literatur

Vahs, D., Schäfer-Kunz, J., Einführung in die Betriebwirtschaftslehre, 5. Auflage, Stuttgart, Schäffer-Poeschel-Verlag, 2007

Seminar Projektmanagement

Art Seminar
Nr. EMI846
SWS 2.0
Lerninhalt

Im Rahmen des Seminars Projektmanagement wird eine praxisorientierte Einführung in die Methoden und Vorgehensweisen des modernen Projektmanagements gegeben.
Das Seminar umfasst im Einzelnen folgende Inhaltspunkte:

Projektmanagement:

  • Definitionen
  • Richtlinien, Nutzen Projektmanagement und Projekt Definitionen nach DIN; Determinanten des Projektmanagement-Erfolgs; Das "Magische Dreieck" des Projektmanagements.
  • Projektorganisationsformen, Reine Projektorganisation, Projektkoordination, Matrix-Organisation – Projektlebenszyklus, Projektdefinition 

Projektplanung:

  • Kick-off, Erstellen eines Projektstrukturplans(PSP); Verfahren der Aufwandsschätzung;
  • Termin- und Ablaufplanung (Gantt-Chart, Meilensteinplan; Netzplantechnik),
  • Ressourcen- und Kostenplanung; Risikomanagement; Praxisanleitung zur Projektplanung.

Projektabwicklung/ -controlling:

  • Projektabwicklung, Qualitäts- und Config.-Management);
  • Techniken zur Erfassung zukunftsbezogener IST-Daten;
  • Datenauswertung (Soll-Ist Vergleich);
  • Earned-Value Analyse (EVA); Meilenstein Trend Analyse (MTA));
  • Definieren von Steuerungsmaßnahmen. – Projektabschluss:
  • Produktabnahme; Projektabschlussbericht mit
  • Abschlussanalyse; Projektabschluss-Meeting (Kick-Out); Feedback zum Projekt.
  • Kosten des Projektmanagements

Diverse Themen des Projektmanagements:

  • Einführung in MS Projects - praktische Übung im Team -Arbeitstechniken zur Unterstützung von Projektmanagement: Kreativitätstechniken;
  • Problemlösungstechniken; Kommunikationstechniken;
  • Verhalten und Steuern von Besprechungen (Videopräsentation). -Abschlussdiskussion – Feedback der Seminarteilnehmer
Literatur
  • Burghardt, M., Einführung in Projektmanagement, 4. Auflage, Erlangen, Publicis MCD Verlag, 2002
  • Haynes, M., Projektmanagement, 3. Auflage, Menlo Park, Calif., Crisp Learning, 2002
  • Wischnewski, E., Projektmanagement auf einen Blick, Braunschweig, Wiesbaden, Vieweg, 1993

Maschinenelemente

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I, II

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Die Wirkungsweise der behandelten Maschinenelemente soll verstanden werden und ihre Beanspruchungen sollen bekannt sein. Aufgrund dieses Wissens sollen dieMaschinenelemente dimensioniert und günstig gestaltet werden können. Die zugehörigen Festigkeitsnachweise sollen unter Beachtung einschlägiger Normen durchgeführt und dokumentiert werden können. Der Einfluss der Bauteile auf die Dynamik eines Antriebsstranges muss abgeschätzt werden können.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90 und Hausarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Claus Joseph Fleig

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Grundstudium

Bachelor MK-plus, Grundstudium

 

Veranstaltungen

Maschinenelemente/Konstruktionslehre

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V608
SWS 4.0
Lerninhalt

A) Einführung in das Methodische Konsturieren (Ideenfindung, Konstruktionsprinzipien, Gestaltungsregeln, Klärung des Begriffs "Funktion" in der Konstruktionslehre)

B) Einführung in die Praktische Festigkeitslehre (Dauerschwingversuch, Wöhlerlinie, Dauerfestigkeitsschaubilder, Theorie des allgemeinen Verspannungszustands, Invarianten des Spannungstensors, VersagenshypothesenFestigkeitsnachweise nach DIN 743)

C) Betrachtung ausgewählter grundlegender Maschinenelememente: Z.B. Achsen, Wellen, Lager, Bewegungsschrauben, Federn. Dabei mit besonderem Blick auf Berechnungsansätze, die für weitere Maschinenelemente grundsätzliche Bedeutung habe (Dimensionierung, Funktionsnachweise, Festigkeitsnachweise)

  • Diskussion allgemeiner und übergreifender Regeln des Funktionsnachweises bei ausgewählten Maschinenelementen
  • Diskussion allgemeiner und übergreifender Regeln des Festigkeitsnachweises bei bei ausgewählten Maschinenelementen
  • Diskussion von abstrakten Modellierungsansätzen für ausgewählte Maschinenelemente für die Verwendung in Mechatronischen Simulationen

 

 

Literatur

Begleitunterlagen der Veranstaltung

Zur Ergänzung empfohlen:

Roloff, Matek, Maschinenelemente, 2003
Niemann, Winter, Höhn, Maschinenelemente, 2005
Labisch, Technisches Zeichnen, Springer Vieweg 2017
DIN 743

 

 

 

Elektrische Antriebe II

Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrische Antiebe I, Grundkenntnisse im Bereich der Leistungselektronik und in der Funktionsweise elektrischer Maschinen

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen die Wirkungsweise der am weitesten verbreiteten elektrischen Antriebe kennen. Sie beherrschen am Ende die wichtigsten formelmäßigen Zusammenhänge zwischen Strömen, Spannungen, Drehmoment und Drehzahl der betrachteten Antriebe und können die Antriebe grob auslegen.

Die Teilnehmer*innen verschaffen sich außerdem einen Überblick über die feldorientierte Regelung elektrischer Antriebe. Im Labor machen sich die Teilnehmer*innen mit dem Umgang mit verschiedenen elektrischen Antrieben und mit ihrem Betriebsverhalten, insbesondere bei Stromrichterspeisung, vertraut.

 

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90 und Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Nuß

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium

Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Elektrische Antriebe 2

Art Vorlesung
Nr. EMI851
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Lehrveranstaltung gliedert sich folgendermaßen:

  • Komponenten elektrischer Antriebe
  • Aufbau und Wicklungen von Drehstrommaschinen
  • Raumzeigertheorie
  • Stationäres mathematisches Modell und Betriebskennlinien der Asynchronmaschine im Grunddrehzahl- und Feldschwächbereich
  • Ausführungsformen und Regelungsstruktur stromrichtergespeister Antriebe mit Asynchronmaschinen
  • Verfeinertes stationäres mathematisches Modell der permanentmagneterregten Synchronmaschine
  • Regelungsstruktur stromrichtergespeister Antriebe mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen
Literatur
  • Schröder, D.: Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemen, 4. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2015
  • Fischer, R.: Elektrische Maschinen, 17. Auflage, München, Wien, Hanser Verlag, 2017

 

Labor Elektrische Antriebe und Leistungselektronik

Art Labor
Nr. EMI852
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Lehrveranstaltung gliedert sich folgendermaßen:

  • Versuche zur Gleichstrommaschine
  • Versuche zu Thyristoren und netzgeführten Stromrichtern
  • Versuche zu selbstgeführten Stromrichtern
  • Versuche zu netzgespeisten Asynchronmaschinen
  • Versuche zu frequenzumrichtergespeisten Asynchronmaschinen
  • Versuche zu frequenzumrichtergespeisten permanentmagneterregten Synchronmaschinen
Literatur

Fischer, R.: Elektrische Maschinen, 17. Auflage, München, Wien, Hanser Verlag, 2017

Regelungstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse Signale, Systeme und Regelkreise (MKp-14)
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Teilnehmer*innen können anhand der Übertragungsfunktion eines dynamischen Systems das damit zusammenhängende Einschwingverhalten herausarbeiten. Die sind außerdem in der Lage, einschleifige Regelkreise mit algebraischen Verfahren zu entwerfen und auf ihre Stabilität zu untersuchen. Darüber hinaus haben die Teilnehmer*innen ein vielfältiges Repertoire an strukturellen Maßnahmen angehäuft, die über die Standardreglerstruktur hinausgehen und mit denen das Regelkreisverhalten weiter verbesserbar ist.
Die Teilnehmer*innen beherrschen auch Reglerentwurfsverfahren für Mehrgrößenregelkreise und für den Fall begrenzter Stellgrößen. Die erlernten Methoden können von den Teilnehmern auch für den
Digitalrechner aufbereitet werden. Die erlernten Methoden werden im Labor durch praktische Beispiele gefestigt und verhelfen so den Teilnehmern zu einem besseren Urteilsvermögen über die Güte des Einschwingverhaltens eines Regelkreises. Die Teilnehmer beherrschen Verfahren für die Modellbildung und Simulation technischer Prozesse und sammeln Erfahrungen über die Parametrierung und Inbetriebnahme von Regelkreisen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K60, Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Nuß

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium

Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Regelungstechnik 2

Art Vorlesung
Nr. EMI869
SWS 2.0
Lerninhalt

Die LV gliedert sich folgendermaßen:

  • Analyse des Strecken- und Regelkreisverhaltens mit Hilfe der Pole und Nullstellen von Übertragungsfunktionen
  • Algebraische Stabilitätskriterien
  • Vereinfachung des Streckenmodells
  • Algebraische Reglerentwurfsverfahren für Standardregler
  • Strukturelle Maßnahmen wie Kaskadenregelung, Störgrößenaufschaltung und Vorsteuerung zur Verbesserung des Regelkreisverhaltens
Literatur
  • Föllinger, O.: Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, Offenbach, VDE Verlag, 2016
  • Lunze, J.: Regelungstechnik 1, 11. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York, Springer-Verlag, 2016
  • Schulz, G.: Regelungstechnik 1, 4. Auflage, München, Oldenbourg Verlag, 2010

 

Labor Regelungstechnik

Art Labor
Nr. EMI871
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Studierenden simulieren verschieden Systeme und Regelkreise mit Hilfe der Software MATLAB. Anhand vorgegebener Anforderungen entwerfen die Studierenden Regler vom Typ PID und bestimmen die Reglerparameter. Dabei werden u. a. folgende Themen behandelt:

Frequenzgangmessung:

  • Das Bode-Diagramm und die Ortskurve einer elektronischen Schaltung werden durch Messungen ermittelt.
  • Auslegung eines P-Reglers anhand des Boden-Diagramms für unterschiedliche Phasenreserven
  • Schwingversuch

Empirische Reglerauslegung nach Chien, Hrones und Reswick (CHR):

  • Auslegung von P-, PI-, und PID-Regler mit demCHR-Verfahren für einen Gleichstrommotor
  • Manuelles Tuning von P-, PI- und PID-Regler
  • Vergleich der Regelungen anhand charakteristischer Größen der Sprungantwort

Reglerauslegung nach dem Frequenzkennlinienverfahren:

  • Auslegung von P-, PI- und PID-Reglern mit dem Frequenzkennlinienverfahren
  • Kompensation der dominierenden Zeitkonstante
  • Auslegung auf Phasenreserve

Simulation und Auslegung zeitdiskreter Regler:

  • Emulation zeitkontinuierlicher Regler durch zeitdiskrete
  • Auslegung zeitdiskreter P-, PI- und PID-Regler am Beispiel eines Gleichstrommotors
  • Vergleich von zeitkontinuierlichem und emuliertem zeitdiskreten Regler für verschiedene Abtastzeiten

Identifikation eines dynamischen Systems:

  • Identifikation der Übertragungsfunktion eines Systems aus Messdatenreihen
  • Vergleich der verschiedenen Reglerauslegungsverfahren
Literatur
  • Laborumdrucke, Hochschule Offenburg
  • O. Föllinger, Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, VDE Verlag, 2016
  • J. Lunze, Regelungstechnik I, 11. Auflage, Springer Vieweg, 2016
  • G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 8. Auflage, 2019

Automatisierungssysteme

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls

  • kennen die Studierenden den grundsätzlichen Aufbau und die Funktionsweise von Automatisierungssystemen sowie deren wichtigste Anwendungsgebiete.
  • sind die Studierenden in der Lage grundsätzliche Arten industrieller Sensoren und Aktoren zu unterscheiden (stetig, nicht stetig, binär, analog)
  • kennen die Studierenden die unterschiedlichen Arten von Steuerungen und sind in der Lage selbstständig Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen zu entwerfen und gemäß des Programmierstandards DIN EN 61131-3 zu implementieren.
  • kenne die Studierenden Aufbau und Funktionsweise von Speicherprogrammierbaren Steuerungen und Prozessleitsystemen sowie deren Anwendungsgebiete und Realisierungsformen.
  • verfügen die Studierenden über grundlegendes Wissen im Bereich intelligenter Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (HART-Protokoll und IO-Link), klassischer industrieller Feldbusse (insbesondere AS-Interface und Profibus) sowie über ethernet-basierte Netzwerke und Feldbusse (Ethenet TCP/IP, EtherCAT, Profinet, SercosIII).
  • kennen die Studierenden Kinematiken und Funktionsweise gängiger Industrieroboter (Portalroboter, Gelenkarmroboter, SCARA-Roboter) und sind in der Lage den prinzipiellen Aufbau von Robotersteuerungen zu beschreiben.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K90, LA, M, K60

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Jörg Fischer

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Veranstaltungen

Labor Automatisierungssysteme

Art Labor
Nr. EMI252
SWS 2.0
Lerninhalt

In den Laborübungen lernen die Studenten am Beispiel dier SIMATIC S7-1500 und S7-300 wie speicherprogrammierbare Steuerungen bedient und programmiert werden. Als Beispielanwendungen kommen dabei wahlweise ein Fabrikmodell mit verschiedenen Bearbeitungsstationen, ein Festoportalroboter sowie eine Rundtakttischapplikation zum Einsatz. Es werden u.a. folgende Themen behandelt:

  • Entwurf und Implementierung von Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen .
  • die Programmiersprachen Funktionsbausteinsprache(FUP), Ablaufsprache (GRAPH7), Strukturierten Text (SCL) sowie in geringerem Umfang Kontaktplan (KOP) und Anweisungsliste (AWL)
  • Umgang mit Programmiersystemen anhand der Software TIA-Protal von Siemens
  • Entwurf und Programmierung graphischer Bedienoberflächen und Integration in ein Automatisierungssystem
  • Analogwertverarbeitung mit Automatisierungsrechnern
Literatur

 

Ausführliche Laboranleitungen zu den Versuchen

Projektierung von Schaltschränken

Art Vorlesung
Nr. EMI351
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen zur Europäischen Normen, Richtlinien und Gesetze
  • Relevante Normen, Richtlinien und Gesetze für die Projektierung von Schaltanlagen
  • Detailbetrachtung der EN60204-1 sowie die Abgrenzung zur EN61439-1
  • Praxisbeispiele zur konkreten Umsetzung der erlernten Vorgaben
  • Einführung in Elektro-CAD ePLAN P8
Literatur
  • Skript zur Vorlesung
  • Leitfaden Sicherer Maschine – In sechs Schritten zur sicheren Maschine, SICK AG 2017
  • Der normgerechte Schalt- und Steuerungsbau – Anwendung der DIN EN 61439, Rittal Gmbh& Co. KG, 2013
  • Das Schaltschrank-Expertenwissen, Rittal Gmbh & Co. KG, 2014
  • Die Schaltschrank- und Prozesskühlung, Rittal Gmbh & Co. KG, 2013

Automatisierungssysteme 2

Art Vorlesung
Nr. EMI866
SWS 2.0
Lerninhalt

Prozessleitsysteme (PLS):

  • Aufbau und Anwendungsgebiete
  • Herstellergebundene PLS und SCADA-Systeme

Bewegungssteuerungen (Motion Control):

  • Industrieroboter (Kinematik, Koordinatensysteme und -transformation, Steuerung, Bewegungsführung)
  • CNC-Maschinen (Aufbau und Funktionsweise)

Einführung in die funktionale Sicherheit:

  • Maschinenrichtlinie, Normen und Standards
  • Risikobeurteilung und CE-Zertifizierung

Trends in der Automatisierungstechnik:

  • Industrie 4.0
  • Digitaler Zwilling
Literatur
  • M. Seitz, Speicherprogrammierbare Steuerung für die Fabrik- und Prozessautomation, Hanser Verlag, 2012
  • R. Langmann, Taschenbuch der Automatisierung, Fachbuchverlag Leipzig, 2010
  • Norbert Becker, Automatisierungstechnik, Vogel Buchverlag, 2014, 2.Auflage
  • Wellenreuther, Zastrow, Automatisieren mit SPS – Theorie und Praxis, 6. Auflage, Springer Vieweg, 2015
  • T. Heimbold, Einführung in die Automatisierungstechnik, Carl Hanser Verlag, 2015

Fachdidaktik technischer Fachrichtungen

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Übung/Seminar/P
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden:

  • können zwischen Erziehungswissenschaft, Pädagogik, Didaktik und Fachdidaktik unterscheiden sowie den berufspädagogischen und fachdidaktischen Spezialdisziplinen Untersuchungsgegenstände und Untersuchungsthemen zuordnen;
  • entwickeln die Fähigkeit, die Gegenstandsbereiche und das Aufgabenspektrum der Fachdidaktik zu differenzieren und kennen die Aufgaben der Fachdidaktik als Unterrichtstheorie;
  • gewinnen Einsichten in die Grundprobleme didaktisch-methodischer Planungen;
  • werden befähigt, auf der Grundlage der Kenntnis didaktischer Theorien und Modelle, eigenen Unterricht zu planen, durchzuführen, zu analysieren und zu reflektieren.

    Im Rahmen der Schulpraxis/Schulpraktischen Phase:
  • vertiefen die Studierenden ihr Wissen über das berufliche Schulwesen;
  • lernen ausgewählte Aspekte der Bildungsgangplanung sowie der Schulorganisation kennen;
  • nehmen im Rahmen von Hospitationen am Unterricht in verschiedenen Schulformen teil;
  • sammeln erste eigene Unterrichtserfahrungen.
Dauer 2
SWS 7.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 105 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 195 h
Workload 300 h
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

regelmäßige Teilnahme & Modulprüfung "Fachdidaktik technischer Fachrichtungen" (K120)
"Schulpraxis I" muss "m. E." attestiert sein und ein Bericht vorgelegt werden

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Andy Richter

Max. Teilnehmer 36
Empf. Semester 6-7
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengang Mechatronik-plus (MK-plus)
Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Informationstechnik-plus (EI-plus)
Bachelorstudiengang Medientechnik/Wirtschaft-plus (MW-plus)
Bachelorstudiengang Wirtschaftsinformatik-plus (WIN-plus)
Bachelorstudiengang Elektrische Energietechnik/Physik plus (EP-plus)

Veranstaltungen

Grundlagen der Fachdidaktik technischer Fachrichtungen

Art Vorlesung
Nr. EW1209
SWS 2.0
Lerninhalt
  • wissenschaftstheoretische Grundlagen; zentrale Begriffe
  • allgemeine Didaktik, Entwicklung und Grundpositionen
  • berufliches Lernen im Wandel
  • berufliches Lernen an verschieden Lernorten
  • Leistungsmessung und -bewertung in beruflichen Bildungsgängen
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Begleitseminar zur Fachdidaktik technischer Fachrichtungen

Art Übung
Nr. EW1210
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Inhalte der Vorlesung „Grundlagen der Fachdidaktik technischer Fachrichtungen“ werden in seminaristischer Form nochmals aufgearbeitet und in Bezug auf die jeweiligen Berufsfelder differenziert thematisiert.

Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Unterrichtsanalyse, -planung und -gestaltung in beruflichen Bildungsgängen

Art Seminar
Nr. EW1211
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Analyse von Ordnungsmitteln
  • Erstellung von Planungsinstrumenten für Lehr-/Lernsituationen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Lernfeldkonzepts
  • Entwicklung eigener Unterrichtssequenzen
  • Entwicklung von Instrumenten zur Leistungsbewertung
Literatur

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Schulpraxis II

Art Praktikum
Nr. EW1212
SWS 1.0
Lerninhalt
  • Planung und Durchführung von Hospitationen
  • Grenzen der Beobachtbarkeit
  • Dokumentation und Auswertung von Hospitationen
  • Planung, Durchführung und Reflexion eigenen Unterrichts

Angewandte Informatik

Empfohlene Vorkenntnisse

Ingenieur-Informatik und Embedded Systems

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden

- können Methoden des Software-Engineerings im Umfeld von Embedded Systems einsetzen,
- lernen Besonderheiten der Softwaretechnik für Embedded Systems kennen,
- können Software unter besonderer Berücksichtigung von Qualität und Stabilität entwickeln,
- lernen Verfahren modellbasierter Softwareentwicklung kennen and anwenden,
- lernen Entwurfsverfahren für Echtzeitsysteme kennen,
- können Software-Architekturen für Embedded Systems verstehen,
- verstehen Prinzipien des Web Engineerings,
- können Web Technologien gezielt in Projekten einsetzen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K120

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora

Empf. Semester 7
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MK, Hauptstudium
Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Kommunikationsnetze

Art Vorlesung
Nr. EMI816
SWS 2.0
Lerninhalt

Kommunikationsmodelle

ISO/OSI- und TCP/IP-Referenzmodell

Sicherungsschicht

  • Rahmenbildung
  • Fehlerkorrektur und Fehlererkennung
  • Mehrfachzugriffsprotokolle für drahtgebundene und drahtlose Netzwerke

Vermittlungsschicht

  • Kopplung von Netzwerken
  • Routing im Internet
  • IPv4 (inkl. Subnetting)
  • IPv6

Transportschicht

  • TCP
  • UDP

Anwendungsschicht

  • Web (HTTP, Web2.0, etc.)
  • DNS
  • E-Mail (SMTP, POP, IMAP etc.)

Sicherheit

  • Aspekte der Netzwerksicherheit
  • symmetrische und asymmetrische kryptographischeVerfahren
  • Übersicht über Sicherheitsprotokolle

 

Literatur
  • Tanenbaum A. S., Computernetzwerke, 4. Auflage, München, Pearson Studium, 2003
  • Stevens Richard W., TCP/IP, Reading, Mass. [u.a.], Addison-Wesley, 2005
  • Sikora, A., Technische Grundlagen der Rechnerkommunikation: Internet-Protokolle und Anwendungen, München, Wien, Hanser, 2003

Software Engineering für Embedded Systems

Art Vorlesung
Nr. EMI875
SWS 2.0
Lerninhalt

Software-Engineering-Vorgehensmodelle:

  • Definition SW - Engineering
  • Definiton SW – Entwicklungsprozesse
  • Übersicht Vorgehensmodelle

Sequentielle Entwicklungsprozesse:

  • Phasen eines sequentiellen SW-Entwicklungsprozesses
  • Rollen in einem Software-Entwicklungsprozess
  • Wasserfallmodell
  • V-Modell/V-Modell-XT

Inkrementelle Entwicklungsprozesse:

  • iterativ (formal, agil)
  • evolutionär (Prototyping)

Eingebettete Systeme

  • Grundsätzlicher Aufbau (Software und Hardware)
  • Allgemeine Aufgaben und Einsatz
  • Spezifische Anforderungen

Requirements Engineering:

  • Ermittlung der Anforderung
  • Lastenheft / Pflichtenheft

Design-Phasen:

  • Einführung in UML, Übersicht der wichtigsten UML-Designelemente
  • Design von Eingebetteten Systemen (Entwurfsmuster, MDD, TDD, FFD, HAL)

Realisierungsphase:

  • Systematisches Vorgehen
  • Handwerkszeuge
  • Kodierrichtlinien
  • Implementierungshilfen
  • Automatische Dokumentengenerierung

Test-Phase:

  • Verifikation / Validierung
  • Testkategorien / Testarten
  • Kontinuierliche Integration
  • Test-Tools
Literatur
  • Balzert, H.,Lehrbuch der Software-Technik, Band 1, 3. Auflage, Heidelberg, Spektrum, 2009      
  • Sommerville, I., Software Engineering , 9. Auflage, München, Pearson Studium, 2012
  • Berns K., Schürmann B., Trapp M., Eingebettete Systeme: Systemgrundlagen und Entwicklung eingebetteter Software , Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2010

Vertiefung Maschinenbau

Empfohlene Vorkenntnisse

komplettes Grundstudium, Maschinenelemente

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

In diesem Modul werden die Funktion, der Aufbau sowie die konstruktive Gestaltung und die bei den einzelnen Maschinen zu berücksichtigenden Fertigungsmöglichkeiten sowie deren Einsatzmöglichkeiten kennen gelernt.
Die Studierenden müssen in der Lage sein, den groben Arbeitsplan für die Herstellung eines Werkstücks zu erstellen, d.h. sie legen die Fertigungsverfahren fest, bestimmen die Werkzeuge und die Technologie und ermitteln die erforderlichen Spannmittel.
Die Auswahl der am besten geeigneten Maschine soll erfolgen. Die Bestimmung der Wege und Zeiten als Grundlage für eine spätere Kostenermittlung wird anhand von Beispielen geübt.
Lernziele für die Wahlpflichtfächer:
Die Studierenden können ihre Interessen im Bereich des Maschinenbaus soweit selbst beurteilen, daß sie sich für die Mechatronik sinnvolle maschinenbauliche Ergänzungen aussuchen, die ihnen vertiefte Kenntnisse ermöglichen.

Dauer 2
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K60, Laborarbeit, weitere Klausur gemäß Wahlpflichtfachliste

Modulverantwortlicher

Prof. Claus Fleig

Empf. Semester 6/7
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor MK-plus Hauptstudium

Bachelorarbeit

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnis und Anwendbarkeit der Studieninhalte, 150 Creditpunkte
inklusive Betriebspraktikum (zwingend)

Lehrform Wissenschaftl. Arbeit/Sem
Lernziele / Kompetenzen

Ein erstes Lernziel ist, dass die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in einem Projekt aus dem Bereich der Mechatronik methodisch und im Zusammenhang eingesetzt werden können.
Die Kompetenz, ein Problem innerhalb einer vorgegebenen Frist selbstständig strukturieren, nach wissenschaftlichen Methoden systematisch bearbeiten und schließlich transparent dokumentieren zu können, qualifiziert die Absolventen für einen Eintritt in die Community der Ingenieure.
Wesentlicher Bestandteil ist die Kompetenz zur zielgruppengerechten Präsentation des Projektes und der in der Arbeit erzielten Resultate in verschiedenen Präsentationsformen.
Mit dem erfolgreichen Abschluss des Moduls ist damit auch ein indirektes Lernziel erreicht: die Studierenden mit dem erfolgreichen Abschluss "ihres" Projektes ein zur Ausübung des Ingenieurberufes hinreichendes Selbstverständnis mit auf den Weg zu geben.

Dauer 1
SWS 2.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 30 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 390 h
Workload 420 h
ECTS 14.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Abschlussarbeit und Kolloquium

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora

Empf. Semester 7
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor MK-plus, Hauptstudium

Veranstaltungen

Bachelor-Thesis

Art Wissenschaftl. Arbeit
Nr. EMI1303
SWS
Lerninhalt

Individuelle Themenstellung wird in vorgegebener Zeit selbständig bearbeitet und dokumentiert.

Literatur

Wird von den Betreuern vorgegeben

Kolloquium

Art Wissenschaftl. Arbeit
Nr. EMI1304
SWS 2.0
Lerninhalt

In einer Einführungsveranstaltung mit Präsenzpflicht werden die Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens reflektiert sowie verbindliche Richtlinien für die schriftliche Dokumentation sowie für die öffentliche Präsentation vorgegeben.

Am Ende der Bearbeitungszeit der Bachelor-Thesis folgt ein öffentlicher Fachvortrag im Umfang von 15-20 Minuten über die eigene Arbeit und deren Randbedingungen, sowie die Präsentation eines Posters hierzu. Das Poster soll so gestaltet sein, dass es die Hochschulöffentlichkeit zur Teilnahme am Vortrag motiviert.

 

Literatur

Wird von den Betreuern vorgegeben

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