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Mechatronik

Modulhandbuch

Bachelor of Science (B.Sc.)

BPO 2013 (für Studierende ab WS 2012/13)

02.07.2018

Inhaltsverzeichnis

Pflichtmodule 1. Semester 6

Betriebswirtschaftslehre und Recht 6

Elektrotechnik I 8

Grundlagen der Informatik und Programmiersprachen 10

Ingenieurmathematik I 12

Physik 14

Technical English for Engineers (English) 16


Digitale Systeme 18

Elektrotechnik II 20

Ingenieurmathematik II 22

Konstruktionslehre 24

Mechanik I 26


Einführung in die Mechatronik / Entwicklungssystematiken 28

Mechanik II 30

Projektarbeit Mechatronik 32

Steuerung und Regelungstechnik (SRT) 34

Werkstoffkunde in der Mechatronik und Elektrotechnik 36


Bauelemente der Elektronik und Grundschaltungen 38

Elektrische Antriebstechnik 40

Grundlagen der Signalverarbeitung 42

Moderne Methoden der Regelungstechnik 44


Eingebettete Systeme 47

Messtechnik 49

Simulationstechnik 51

2

Wahlmodule 53

Allgemeine Fahrzeugtechnik 53

Automatisierungstechnik I 55

Automatisierungstechnik II 57

Automotive Electronics and Sensors (English) 59

Digitale Simulation Hydraulischer Systeme 61

Entwicklung und Produktion eines Rennwagens Formula Student 63

Fahrerassistenzsysteme 65

FEMSimulation 68

Fluidtechnische Antriebe und Steuerungen 70

Grundlagen der Bildverarbeitung 72

Industrielle Bildgebung und verarbeitung 74

Konstruktionselemente im Maschinenbau 76

Microtechnology (English) 78

Optoelektronik (Praktikum) 80

Prozess und Umweltmesstechnik 82

Robotik I 84

Systemintegration in Fahrzeugen 86

Verbrennungsmotoren und alternative Fahrzeugantriebe 88

Praxissemester 90

Praxissemester 90

Praxisseminar 92

Bachelorarbeit 94

Bachelorarbeit 94

Bachelorarbeit (Kolloquium) 96

3

Curriculare Übersicht

Semester Modul Veranstaltungstitel Modulinhalte Credits SWS

1 BWL/R Betriebswirtschaftslehre undRecht

3 2

1 ET I Elektrotechnik I 6 6

1 GIP Grundlagen der Informatik undProgrammiersprachen

6 5

1 IMA I Ingenieurmathematik I 6 6

1 PHY I Physik 6 6

1 TecEng Technical English for Engineers(English)

3 2

30 27


2 DIS Digitale Systeme 6 5

2 ET II Elektrotechnik II Grundlagen der komplexen Wechselstromlehre,Transformatoren, und Einschaltvorgänge 1. Ordnung

6 5

2 IMA II Ingenieurmathematik II 6 5

2 KL Konstruktionslehre 6 6

2 MEC 1 Mechanik I 6 5

30 26


3 Einführung in die Mechatronik /Entwicklungssystematiken

6 5

3 MEC 2/ STK 1 Mechanik II 6 5

3 Projektarbeit Mechatronik 6 2

3 SRT I Steuerung und Regelungstechnik(SRT)

6 5

3 TC/WST Werkstoffkunde in derMechatronik und Elektrotechnik

6 4

30 21


4 BEE/ GS Bauelemente der Elektronik undGrundschaltungen

6 6

4 KT Elektrische Antriebstechnik 6 4

4 SV Grundlagen derSignalverarbeitung

6 5

4 SRT II Moderne Methoden derRegelungstechnik

6 5

4 Wahlmodul 1 Wahlmodul 1 Wahlmodul 1 6

30 20


5 EBS Eingebettete Systeme 6 5

5 MT Messtechnik 6 5

5 SIMT Simulationstechnik 6 4



30 14





6 Praxissemester Teil I 12

4

30


7 Praxissemester Teil II (inkl. Praxisseminar) 15

7 Bach. Thesis Bachelorarbeit 12

7 Kolloq. Bachelorarbeit (Kolloquium) 3

30

Summe Gesamtstudium 210 108

5

Pflichtmodule 1. SemesterBetriebswirtschaftslehre und RechtModulname Betriebswirtschaftslehre und Recht

Modulname englisch Business Administration and Law for Engineers

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. pol. Werner A. Halver

Dozent/in Prof. Dr. rer. pol. Olga Hördt, Prof. Dr. jur. Angela Knauer

Veranstaltungssprache/n Deutsch

Kennummer Workload Credits Studiensemester Häufigkeit des Angebots Dauer

BWL/R 90 h 3 1. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester

1 Lehrveranstaltung Kontaktzeit Selbststudiumgeplante

Gruppengröße

Vorlesung mitintegrierterÜbung:

2 SWS

2 SWS (= 30 h) Gesamt: 60 h

Vorlesung mitintegrierterÜbung

max.150bzw.120

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden …

erwerben grundlegende Kenntnisse der Volkswirtschafts und Betriebswirtschaftslehre und desProjektmanagements;sind mit den Grundlagen der Kernfunktionen der Unternehmung vertraut (Produktion undLogistik, Personal und Organisation, Marketing und Vertrieb, Finanzwirtschaft,Rechnungswesen und Controlling);können die Grundlagen für betriebswirtschaftliche Entscheidungen mittels der entsprechendenInstrumente vorbereiten und beurteilen;verfügen über Kenntnisse grundlegender juristischer Fragestellungen (z.B. Aufbau derRechtssystems, Gesellschaftsformen, Patentrecht)

3 Inhalte

Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre:Einführung in die Unternehmensführung, Produktion und Logistik, Marketing und Vertrieb,Personal und Organisation, Kosten und Leistungsrechnung, Finanzwirtschaft,Rechnungswesen und Controlling;Grundlagen Wirtschaftsrecht:Einführung in das deutsche Rechtssystem, in die Gesellschaftsformen und das Patentrecht;Grundlagen Projektmanagement:Sachebene des Projektmanagements (insbesondere Projektplanung und –steuerung),psychosoziale Ebene des Projektmanagements

4 Lehrformen

Dozentenvortrag, moderierte Diskussion, aktuelle Fallanalyse, Übungsaufgaben

5 inhaltliche Teilnahmevoraussetzungen

keine

6 formale Teilnahmevoraussetzungen

keine

6

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausur

8 Voraussetzung für die Vergabe von Credits

Bestandene Klausur (100 %, 60 Min.)

9 Verwendung des Moduls in:

Studiengang Status

Elektrotechnik_BPO2012 Pflichtmodul


Fahrzeugelektronik und Elektromobilität Pflichtmodul

Gesundheits und Medizintechnologien Pflichtmodul

Mechatronik_BPO2013 Pflichtmodul

Sicherheitstechnik_BPO2014 Pflichtmodul

10 Stellenwert der Note für die Endnote

Die Gewichtung ergibt sich aus dem Anteil der Credits des Moduls an der Gesamtzahl dernotenrelevanten Credits

11 Sonstige Informationen / Literatur

Literatur: Wird jeweils zu Semesterbeginn bekannt gegeben

7

Elektrotechnik IModulname Elektrotechnik I

Modulname englisch Electrical Engineering I

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Dirk Rüter

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Dirk Rüter



ET I 180 h 6 1. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


4 SWS

Praktikum: 2 SWS



max.150bzw.120

Praktikum max. 15


Die Studierenden Können

einfache Gleichstromnetzwerke mit linearen und auch nichtlinearen Elementen berechnen undanalysieren: Ströme, Spannungen, Leistungen, Widerstände,...

reale Schaltungen in Schaltpläne und in grafische Kennliniendarstellung übersetzen, sowie auchin umgekehrter Richtung

berechnen einfache (homogene) elektrostatische und magnetostatische Felder sowie Energienund Kräfte hierin

bauen Schaltungen nach Vorgabe im Praktikum auf, lokalisieren und korrigieren Fehler hierin,sowie führen hierin korrekte Messungen von Betriebszuständen durch

3 Inhalte

Grundbegriffe wie Spannung und Strom, bewegliche elektrische Ladung (Elektronen) inMetallenGleichstromlehreErhaltungssätze der Elektrotechnik (Energieerhaltung, Ladungserhaltung, Maschensatz,Knotensatz,...)Lineare Gleichstromnetzwerke und LösungsstrategienGleichstromnetzwerke mit einer nichtlinearen KomponenteElektrische Felder, Kapazität bzw. KondensatorMagnetische Felder, InduktorKräfte und Energien in elektrischen bzw. magnetischen Feldern

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, praktische Umsetzung im Laborpraktikum


keine


8

keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche KlausurPraktikumsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Praktikumsaufgaben (Studienleistung)


Bestandene Prüfung (Klausur 100 %)Bestandenes Praktikum (Studienleistung für Praktikum, be/nbe)


Studiengang Status








Literatur:

Gert Hagmann, Grundlagen der ETechnik, Aula VerlagGert Hagmann, Aufgabensammlung zu Grundlagen ET, Aula VerlagFranz Moeller: Grundlagen der Elektrotechnik, Vieweg+Teubner VerlagHelmut Lindner: Elektroaufgaben I, Hansa Verlag

9

Grundlagen der Informatik und ProgrammiersprachenModulname Grundlagen der Informatik und Programmiersprachen

Modulname englisch Applied Computer Sciences and Programming Languages

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Zhichun Lei

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Zhichun Lei



GIP 180 h 6 1. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Praktikum: 1 SWSVorlesung mitintegrierterÜbung:

4 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Praktikum max. 15


max.150bzw.120


Die Studierenden sind in der Lage,

den grundsätzlichen Aufbau von Computern zu beschreibendie Codierung von Informationen zu beschreiben und durchzuführenZahlen zwischen verschiedenen Zahlensystemen umzuwandelnBool‘sche Algebra und Aussagenlogik zu beschreiben und anzuwendenerste eigene Programme zu planen und zu entwickeln

3 Inhalte

Grundsätzlicher Aufbau und Funktionsweise von Computern, Grundzüge der Booleschen Algebraund Aussagenlogik, Grundlagen der Programmentwicklung, Zahlendarstellungen, Variablen undOperatoren, elementare und zusammengesetzte Datentypen, dynamische Datenstrukturen,Kontrollfluss, Funktionen, Rekursion, Modularisierung, Laufzeiten, einfache Algorithmen,Einführung in die Programmierung anhand einer Cbasierten Programmiersprache.

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Praktika


keine


keine

7 Prüfungsformen

Bestandene Modulprüfung (Klausur 100 %, 120 Minuten)

Bestandenes Praktikum (Studienleisutng für Praktikum, be/nbe)


Klausur und erfolgreiche Bearbeitung ausgewählter Praktikumssaufgaben während des Semesters

10


Studiengang Status









Literatur wird am Vorlesungsanfang bekanntgegeben.

11

Ingenieurmathematik IModulname Ingenieurmathematik I

Modulname englisch Mathematics for Engineers I

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.rer.nat. Miriam Primbs

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. Miriam Primbs


Kennummer Workload Credits Studiensemester Häufigkeit desAngebots

Dauer

IMA I 180 h 6 1. Semester jedes Semester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 4 SWSÜbung: 2 SWS


Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

erkennen die in den Ingenieurwissenschaften eingesetzten grundlegenden mathematischenMethoden und Verfahren.verstehen anhand von Beispielen aus dem Bereich der Ingenieurwissenschaften denAnwendungsbezug der vorgestellten Methoden und Verfahren.wenden die erlernten mathematischen Methoden und Verfahren zur Untersuchung einfachertechnischer Zusammenhänge an.

3 Inhalte

Basiswissen: Mengen, Termumformung, Gleichungen und Ungleichungen, WurzelgleichungenFunktionen: Funktionsbegriff, graph, eigenschaften, elementare Funktionen, Umkehrfunktion Vektorrechnung: Vektoren, Rechenregeln, Skalar und Kreuzprodukt, Betrag, vektorwertigeFunktionenFolgen und Reihen: Konvergenzbegriff, Grenzwert einer FunktionDifferentialrechnung: Differenzierbarkeit, Differentiationsregeln, Kurvendiskussion Integralrechnung: Riemannintegral, Integrationsregeln und –verfahrenMatrizenrechnung: Matrizen, Determinante, LGS, Gaußalgorithmus, Eigenwerte u. vektorenKomplexe Zahlen: Darstellungen, Rechenregeln, Gleichungen, komplexwertige Funktionen

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, teilweise abgabepflichtige Übungen


keine


keine

7 Prüfungsformen

In der Regel Klausur und Übungsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Übungsaufgaben alsPrüfungsvorleistung (Zulassung zur Klausur nur nach erfolgreich bearbeiteten Übungen)


12

Bestandene Prüfung (Klausur 100 %, 120 Minuten), erfolgreich absolvierte Übungen


Studiengang Status










Formelsammlung:

Lothar Papula, Mathematische Formelsammlung fur Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg +Teubner, ISBN 9783834807571

Fachbücher:

1. Lothar Papula, Mathematik fur Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1, Vieweg + Teubner,ISBN 9783834805454


Weitere Literatur wird ggf. zu Beginn des Semesters und in Moodle bekanntgegeben.

13

PhysikModulname Physik

Modulname englisch Physics

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Francois Deuber

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. François Deuber, Prof. Dr. rer. nat. Akiko Kato



PHY I 180 h 6 1. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 3 SWSÜbung: 2 SWSPraktikum: 1 SWS


Vorlesungmax. 150bzw. 120

Übung max. 30Praktikum max. 15


Die Studierenden können

die inhaltlichen Grundlagen der Physik (s.u.) wiedergebendieses Wissen auf lebens und berufsnahe Szenarien der Mechatronik und derSicherheitstechnik anwenden, indem sie die Szenarien systematisch analysieren, diedahinterliegenden physikalischen Sachverhalte erkennen und von nicht relevantenSachverhalten abgrenzen können und so zu einer Beschreibung und Bewertung der Szenarienkommengrundlegende Brechnungen von solchen Szenarien durchführenihre Gedankengänge präzise mündlich und schriftlich darstellenselbstständig neuen Stoff erarbeitenauf Grundlage ihres Fachwissens die Plausibilität ihrer Ergebnisse überprüfenin einem Labor im physikalische Fragestellungen sicher und produktiv erarbeiten

3 Inhalte

Größenarten, Maßsysteme, EinheitenNewtonsche Axiome und BewegungsgleichungenKraft, Arbeit, Impuls, Energie, Leistung, WirkungsgradKreisbewegung und Rotation, Trägheitsmoment, DrehimpulsGravitationGrundlagen StrahlenoptikMechanische Schwingungen und WellenTemperatur, Wärmekapazität und spezifische Wärme, thermische Ausdehnung von Körpernund FlüssigkeitenWärmeübertragung (Leitung, Strahlung, Konvektion),Hauptsätze der Thermodynamik

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, Praktikum


keine

14


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche KlausurPraktikumsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Praktikumsaufgaben (Studienleistung)


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100 %, 120 Min.)Bestandenes Praktikum (Studienleistung für Praktikum, be/nbe)


Studiengang Status






Literatur:

Hering / Martin / Stohrer; Physik für Ingenieure; Springer VerlagRybach; Physik für Bachelors; Hansen VerlagTipler; Physik: für Wissenschaftler und Ingenieure; Spektrum Akademischer VerlagHalliday / Resnick / Walker; Physik – Bachelor Edition; Wiley VerlagWalcher; Praktikum der Physik; Teubner Verlag

15

Technical English for Engineers (English)Module Title Technisches Englisch für Ingenieure

Module Title in English Technical English for Engineers

Module Leader Ingo Bachmann

Teaching Staff ZfK

Courselanguage/ English

Code Workload Credits Semester Semester Offered Duration

TecEng 90 h 3 1st semester Every Winter semester 1 semester

1 Type of CourseScheduledLearning

Independent StudyApprox. Number of

Participants

Seminar: 2 h/week

2 h/week (= 30 h) Total: 60 h

Seminar 15

2 Learning Outcomes / Competences

Upon successful completion of this module, students

will have acquired a good range of specialist vocabularywill be able to describe their work environment and workrelated processeswill be capable of managing business correspondence in Englishwill be competent in taking part in discussions and negotiations and in documenting thoseadequatelywill have acquired the necessary vocabulary as well as idiomatic phrases to express their ownopinionwill be able to engage with technical texts in English on their ownwill have improved their social competence through working in small groups

3 Contents

Taking part in negotiations and documenting themExpressing their own opinion, participating in discussionBusiness correspondenceDrafting job applicationsEngaging with technical texts including reading techniquesDescribing their own work environmentCase studiesPhrases and idiomatic expressions

4 Teaching Methods

Seminarlike in small groups, group work

5 ContentRelated Module Prerequisites

Students’ level of English should be B1 CEFR (correspondes to five years of English withadequate grades).

Students whose English is not yet on a B1 level should consider taking either the ZfK module“English for Beginners” and/or “English Refresher Course” prior to this module.

6 Formal Module Prerequisites

none

16

7 Type of Exams

Portolio:written assignment 1 (60 min.) (40%) Examlanguage: Englishwritten assignment 2 (60 min.) (60%) Examlanguage: English

8 Prerequisite for the Granting of Credits

Successful participation + passing the exam

9 This Module Appears in:

Course of Studies Status

Fahrzeugelektronik und Elektromobilität Compulsory Module

Gesundheits und Medizintechnologien Compulsory Module

Mechatronik_BPO2013 Compulsory Module

Sicherheitstechnik_BPO2014 Compulsory Module

10 Weighting of Grade in Relationship to Final Grade

Weighting equals the proportion of module credits in relationship to the total number of graderelevant credits

11 Additional Information / Literature

Material will be announced during the first session.

17

Pflichtmodule 2. SemesterDigitale SystemeModulname Digitale Systeme

Modulname englisch Digital Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. phil. Michael Schäfer

Dozent/in Prof. Michael Schäfer



DIS 180 h 6 2. Semesterjährlich zum

Sommersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h




Das Modul soll die Studierenden zum selbständigen Erarbeiten einfacher digitaler Schaltungen unterfachlicher und methodischer Anleitung befähigen.

Die Studierenden haben nach erfolgreichem Abschluss des Moduls grundlegende Kenntnisse überelektronische Komponenten und digitale Systeme erworben sowie deren Strukturen und Funktionenkennengelernt.

Sie können einfache digitale Schaltungen analysieren, verstehen deren Arbeitsweise und sind in derLage diese mit unterschiedlichen Technologien aufzubauen.

Die Studierenden sind mit dem aktuellen Stand der Technik vertraut und haben in praktischenÜbungen gelernt eigene digitale Schaltungen zu realisieren.

Sie sind in der Lage, die grundsätzlichen Prinzipien digitaler Schaltungen zu verstehen, diespezifischen Randbedingungen einzuschätzen und praxisrelevante Entwurfsverfahren anzuwenden.

3 Inhalte

Digitale Konzepte, Struktur und Anwendung von Zahlensystemen und Codes, Bauelemente derDigitaltechnik, Vertiefung der Booleschen Algebra und Minimierungsverfahren, kombinatorischeLogikanalyse, Speicher, DA/ADWandler, programmierbare Logik, Grundkonzepte derRechnertechnik.

Praktischer Entwurf digitaler Schaltungen mit diskreten Bauelementen.

Einsatz und Programmierung von Mikrocontrollern für einfache Mess undSteuerungsanwendungen. Umgang mit grundlegenden Werkzeugen zur Herstellung und zum Testelektronischer Schaltungen.

Insbesondere Rapid Prototyping auf dem aktuellen Stand der Technik von MikrocontrollerSchaltungen inklusive PCBEntwurf, PlatinenErstellung, Bestückung und Inbetriebnahme.

18

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen und Praktikum. Begleitende Projektarbeit zur Motivation derStudierenden und um den Transfer zum Aufbau mechatronischer Gesamtsysteme zu erleichtern.


Ingenieurmathematik I


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung (100%)


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100 %)Bestandenes Praktikum


Studiengang Status






Literatur:

Digitaltechnik von Klaus Fricke (Lehr und Übungsbuch für Elektrotechniker und Informatiker),Vieweg und Teubner, 6. Auflage 2009

19

Elektrotechnik IIModulname Elektrotechnik II

Modulname englisch Electrical Engineering II

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. sc. Techn. Klaus Thelen

Dozent/in Prof. Dr. sc. techn. Klaus Thelen



ET II 180 h 6 2. Semesterjährlich zum



Gruppengröße

Praktikum: 1 SWSVorlesung mitintegrierterÜbung:

4 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Praktikum max. 15


max.150bzw.120


Die Studierenden haben die Fähigkeit, elektrische Größen von Wechselstromnetzwerken zuberechnen.Sie können Bauteile von zeitabhängigen elektrischen Netzwerken geeignet auswählen unddimensionieren.Sie sind in der Lage, elektrische Messungen an Wechselstromnetzwerken durchzuführen unddie Ergebnisse zu interpretieren.Sie können Versuche an Wechselstromnetzwerken durchführen und Ergebnisse fachgerechtdokumentieren.Die Studierenden sind in der Lage, Problemstellungen konkreter elektrotechnischerAnwendungen auf Grundlagenfragen zurückzuführen und anhand bekannter Methodiken zulösen.Die Studierenden verstehen den Einfluss zeitlich veränderlicher elektrischer Größen aufelektrische Stromkreise und können die Auswirkungen berechnen.Sie können in Teams elektrotechnische Aufbauten nach Anleitung erstellen, Messungendurchführen und interpretieren sowie Fehler im Aufbau identifizieren und beseitigen.

3 Inhalte

Grundbegriffe periodischer Signale (Frequenz, Effektivwert, ..)komplexe Wechselgrößen, ZeigerdarstellungLeistungsberiff (Wirk, Blind, und Scheinleistung)Wechselstromlehre (Berechnung von linearen Wechselstromnetzwerken, Schwingkreise,Blindleistungskompensation)Grundlagen von Ortskurven (Definitionen, Beispiele, Inversion)Grundlagen von EinphasentransformatorenGrundlagen von MehrphasensystemenFourierReihe (Grundlagen, Anwendung auf nichtlineare Netzwerke, Klirrfaktor)Berechnung von elektrischen Ausgleichsvorgängen (insbesondere Systeme 1. Ordnungmithilfe der AnfangsEndwertmethode)

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, praktische Anwendung im Labor

20


Elektrotechnik I


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (120 min.) (100%) Prüfungssprache: Deutscherfolgreiche Praktikumsteilnahme mit schriftlicherAusarbeitung

Prüfungssprache: Deutsch


Bestandene Prüfung (Klausur 100 %,)Bestandenes Praktikum (Studienleistung für Praktikum, be/nbe)


Studiengang Status








Literatur:

Franz Moeller: Grundlagen der Elektrotechnik, Vieweg+Teubner VerlagHelmut Lindner: Elektroaufgaben II, Hansa VerlagManfred Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 2, Pearson StudiumManfred Albach, Janina Fischer: Elektrotechnik Aufgabensammlung mit LösungenA. Führer, K. Heidemann, W. Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik2 (Hanser Verlag)

21

Ingenieurmathematik IIModulname Ingenieurmathematik II

Modulname englisch Mathematics for Engineers II

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.rer.nat. Miriam Primbs

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. Miriam Primbs



Dauer

IMA II 180 h 6 2. Semester jedes Semester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

erkennen die in den Ingenieurwissenschaften eingesetzten grundlegenden mathematischenMethoden und Verfahren.verstehen anhand von Beispielen aus dem Bereich der Ingenieurwissenschaften denAnwendungsbezug der vorgestellten Methoden und Verfahren.wenden die erlernten mathematischen Methoden und Verfahren zur Untersuchung einfachertechnischer Zusammenhänge an.analysieren einfache technische Probleme durch Erstellung geeigneter mathematischer Modelle.

3 Inhalte

Differentialgleichungen: Lösen linearer DGLs, AWP,RWP, weitere Lösungsverfahren SpezielleKoordinatensysteme: Zylinder und Kugelkoordinaten Integralrechnung in mehreren DimensionenTransformationen: Laplace – und Fouriertransformation Näherungsverfahren: Taylorreihen,Interpolation und Approximation mit Polynomen Extremwertrechnung unter Nebenbedingung:Lagrangeverfahren, Zwangsbedingungen

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, teilweise abgabepflichtige Übungen


keine


keine

7 Prüfungsformen

In der Regel Klausur und Übungsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Übungsaufgaben alsPrüfungsvorleistung (Zulassung zur Klausur nur nach erfolgreich bearbeiteten Übungen)


Bestandene Prüfung (Klausur 100 %, 120 Minuten), erfolgreich absolvierte Übungen


22

Studiengang Status










Formelsammlung:

Lothar Papula, Mathematische Formelsammlung fur Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg +Teubner, ISBN 9783834807571

Fachbücher:



Weitere Literatur wird ggf. zu Beginn des Semesters und in Moodle bekanntgegeben.

23

KonstruktionslehreModulname Konstruktionslehre

Modulname englisch Mechanical Engineering Design

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Dr. rer. pol. Markus Donga

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Dr. rer. pol. Markus Donga



KL 180 h 6 2. Semesterjährlich zum



Gruppengröße

Vorlesung: 2 SWSPraktikum: 2 SWSÜbung: 2 SWS



Praktikum max. 15Übung max. 30


Die Studierenden

kennen Darstellungsnormen des Technischen Zeichnens.können Toleranzen und Passungen des ISOSystems berechnen.können technische Zeichnungen in Form von Gesamt, Gruppen und Einzelteilzeichnungenvon Hand erstellen.können ein CADSystem bedienen und technische Zeichnungen und geometrischeDarstellungen damit umsetzen .kennen allgemeine konstruktive Grundlagen.kennen die wichtigsten Fertigungsverfahren für die Herstellung von Produkten

3 Inhalte

Darstellungsnormen: Normgerechtes Darstellen und Bemaßen, Ansichten, Schnittdarstellungen,Gewindedarstellungen, Oberflächenangaben, Zeichnungsarten, Schriftfelder, Stücklisten,Werkstück und Modellaufnahmen

Toleranzen und Passungen: Maß, Form und LageToleranzen, Passungen (Allgemeintoleranzen,ISOSystem, Passungsauswahl)

Grundlagen der Darstellenden Geometrie: Zentral und Parallelprojektionen, Orthogonale Zwei undDreitafelprojektion, Schnitt der Ebene mit dem Körper, Durchdringungen und Abwicklungen vonKörpern

CAD: Skizzieren, Features anwenden, FeatureBaum manipulieren, BottomUp, TopDown,Symmetrie, Bohrungen, Gewinde, Muster, Zeichnungsableitung, Boolsche Operationen,parametrische Konstruktion, Variantenbildung, Baugruppen, Normteilkataloge im Internet

Fertigungsverfahren nach DIN 8580: Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten,Änderung von Stoffeigenschaften

4 Lehrformen



24

keine


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (100%, 90 min.), schriftliche Ausarbeitungen ohne Präsentation (be/nb)als Voraussetzung für die Klausurteilnahme


Bestandene Modulprüfung ( Schriftliche Klausurarbeit (100%, 90 min.) und bestandene schriftlicheAusarbeitungen ohne Präsentation


Studiengang Status







Literatur:

Hoischen, H.; Technisches Zeichnen – Grundlagen, Normen, Beispiele, DarstellendeGeometrie; Cornelsen Verlag; DüsseldorfLabisch, S. / Weber, C.; Technisches Zeichnen; Vieweg+Teubner Verlag; Wiesbaden

25

Mechanik IModulname Mechanik I

Modulname englisch Mechanical Engineering I

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Markus Schneider

Dozent/in Lehrbeauftragte/r



MEC 1 180 h 6 2. Semesterjährlich zum



Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

sind in der Lage, die Gleichgewichtsbedingungen auf modellierte Systeme anzuwendenkönnen Schwerpunkte von Körpern berechnenkennen die Auflager und können diese modellieren sowie mit den Gleichgewichtsbedingungenberechnenwissen, wann sie ein System allein mit den Gleichgewichtsbedingungen nicht berechnenkönnenkönnen Schnittkräfte, Stabkräfte, Biegemoment und Querkräfte berechnensind in der Lage, Körper freizuschneiden, bzw. können Freikörperbilder zeichnenkennen den Unterschied zwischen Reibungs und Haftkräften und können diese berechnen

3 Inhalte

Definition der Mechanik und Statik, Definition von Kraft und Moment, Eigenschaften von Vektoren,Zentrales Kräftesystem, Allgemeines Kräftesystem, Schwerpunkt, Auflagerreaktionen, Fachwerke,Schnittgrößen, Haftung und Reibung

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen


keine


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung (in der Regel Klausur)


Bestandene Klausur (100 %, 120 Min.)


26

Studiengang Status






Literatur:

Hibbeler, R. C.: Technische Mechanik 1 – Statik, Pearson StudiumGross, D.; Schröder, J.; Hauger, W.; Wall, W.: Technische Mechanik 1: Statik, SpringerVerlag

27

Pflichtmodule 3. SemesterEinführung in die Mechatronik / EntwicklungssystematikenModulname Einführung in die Mechatronik / Entwicklungssystematiken

Modulname englisch Introduction to Mechatronics / Development Methods

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Hartmut Paschen

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Hartmut Paschen



180 h 6 3. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30



Aufbau, Funktion und Anwendung mechatronischer Systeme veranschaulichen.einen systematischen Entwicklungsprozess anwenden.Leistungsformen und verallgemeinerte Potenzial und Flussgrößen erkennen.eine Modellbildung auf der Basis von Potenzial und Flussgrößen durchführen.verschiedene Wandler der Mechatronik vergleichen.elektromagnetische und dynamische Wandler berechnen und implementieren.

3 Inhalte

Gestaltung und Beschreibung mechatronischer Systeme

EntwicklungsmethodikSystemtechnische MethodikPotenzial und FlussgrößenModellbildung mit Bondgraphen

Komponenten der Mechatronik

ausgewählte Maschinenelemente der Mechatronik: Getriebe, LagerElektromagnetischer WandlerElektrodynamischer WandlerElektrostatischer Wandlerweitere Komponenten und Wandler

Anwendungen der Mechatronik

Interdisziplinäres Herangehen der Mechatronik bei Entwicklung und Produktion vontechnischen Produkten.Ausgewählte Beispiele mechatronischer Systeme.

4 Lehrformen

28

Vorlesung und begleitende Übungen


Mathematik I und II, Physik, Elektrotechnik I und II, Mechanik , Grundlagen der Informatik undProgrammiersprachen, Digitale Systeme


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (90 min.) (100%) Prüfungssprache: Deutsch


Bestandene Modulprüfung (100 % Klausur, 90 Min.)


Studiengang Status





Literatur:

Horst Czichos: Mechatronik, Vieweg+Teubner VerlagWerner Roddeck: Einführung in die Mechatronik, Springer VerlagBodo Heimann et al.: Mechatronik, Hanser VerlagVDI: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme, VDIRichtlinie 2206, Beuth Verlag

Weitere Literatur wird in jedem Semester bekannt gegeben.

29

Mechanik IIModulname Mechanik II

Modulname englisch Mechanical Engineering II

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Markus Schneider

Dozent/in Lehrbeauftragte/r



MEC 2/ STK 1 180 h 6 3. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h)

Gesamt: 105 h

Vor und Nacharbeit: 75 hPrüfungsvorbereitung: 30 h


Übung max. 30


Die Studierenden

kennen dem Begriff der Spannung und können gegebene Spannungen in verschiedeneRichtungen transformierenkennen den Begriff Verzerrung und wissen um den Zusammenhang zwischen Verformungenund Spannungenkönnen aus jeder Schnittgröße die daraus resultierende Spannung berechnenwissen, wie sich die einzelnen Spannungen über den Querschnitt verteilen und können dieseüberlagernsind in der Lage, Verformungen zu berechnenkönnen die Festigkeitslehre auf die wichtigsten Bauteile anwenden.sind in der Lage, kombinierte translatorische und rotatorische Problemstellungen zuanalysieren

3 Inhalte

Festigkeitslehre:

Definition und Grenzen der FestigkeitslehreInteraktion zum Modul Statik bzw. Mechanik ISpannungszustandVerzerrungszustandMechanische MaterialeigenschaftenNormalspannungen (Zug/Druck, Biegung)Schubspannungen (Querkraftschub, Torsion)Ebener und räumlicher SpannungszustandEbener und räumlicher Verzerrungszustand

Auslegung von Bauteilen:

Wellen, Zahnräder, Getriebe, ÜbersetzungLagerSchrauben

Dynamik:

30

Kinetik des Massepunktes (Impulssatz, Momentensatz, Energiesatz, Kinematik und Kinetikeines starren Körpers, reduziertes Massenträgheitsmoment

4 Lehrformen



Mechanik I


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausur (120 min.)


Bestandene Modulprüfung (100 % Klausur, 120 Min.)


Studiengang Status





Literatur:

Hibbeler, R. C.: Technische Mechanik 1 – Statik, Pearson StudiumBöge, A.: Technische Mechanik, Vieweg+Teubner, Wiesbaden

31

Projektarbeit MechatronikModulname Projektarbeit Mechatronik

Modulname englisch Project Study Mechatronics


Dozent/in alle Lehrenden des Institutes Mess und Sensortechnik



180 h 6 3. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Seminar: 2 SWS

2 SWS (= 30 h) Gesamt: 150 h

Seminar 15



ihre Fähigkeiten auf ein konkretes mechatronisches Problem anwenden.fachübergreifend und systemorientiert Lösungen auszuwählen.einen einfachen Prototypen bestehend aus Software, Elektronik und Mechanik entwickeln.Planung, Durchführung, Dokumentation und Präsentation eines Entwicklungsprojektes nachvorgegebener Methode anwenden.in einer Gruppe Erfahrungen mit strukturierter Teamarbeit und wissenschaftlichem Arbeitensammeln.

3 Inhalte

Bearbeitung einer aktuellen technischen Aufgabenstellung aus den Bereichen der MechatronikAufbau eines Prototypen

Konstruktion eines mechanischen AufbausEntwicklung einer elektrischen SchaltungProgrammierung eines Mikrocontrollers

Erstellung eines BerichtsPräsentationen von ErgebnissenEntwicklungsmethodik und ProjektmanagementWissenschaftliches ArbeitenArbeiten im Team

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht und Gruppenarbeit


alle Vorlesungen der ersten Semester werden empfohlen


keine

7 Prüfungsformen

Benotung der Umsetzung des Projekts, mündliche Präsentationen der Ergebnisse der Projektarbeit und des schriftlichen Berichts

32


Bestandene Modulprüfung (Bericht, Präsentationen, Projektteilnahme)


Studiengang Status





VDI: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme, VDIRichtlinie 2206, Beuth Verlag

Czichos, H.: Mechatronik, Vieweg+Teuber Verlag

33

Steuerung und Regelungstechnik (SRT)Modulname Steuerung und Regelungstechnik (SRT)

Modulname englisch Control and Feedback Control Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Kourosh Kolahi

Dozent/in Prof. Dr.Ing. habil. Kourosh Kolahi



SRT I 180 h 6 3. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

kennen die systemtheoretischen Grundlagen,können mathematische Modelle zur Beschreibung dynamischer System erstellen,können dynamische Systeme analysieren,wenden elementare regelungstechnische Methoden und Werkzeuge im Zeit undFrequenzbereich an,besitzen die Fähigkeit und Fertigkeit, einfache Regelkreise nach empirischen Einstellregeln undnach analytischen Methoden zu entwerfen und zu implementieren.

3 Inhalte

Aufgaben und Zielstellung der Steuerungs und RegelungstechnikErstellung mathematischer Modelle und Linearisierung nichtlinearer SystemeBeschreibung linearer Systeme im ZeitbereichVerhalten linearer SystemeBeschreibung linearer Systeme im FrequenzbereichEigenschaften wichtiger dynamischer SystemeStabilität dynamischer SystemeEinfache lineare ReglerReglerentwurf mittels EinstellregelnReglerentwurf mittels KompensationReglerentwurf im FrequenzbereichAusblick

4 Lehrformen



Ingenieurmathematik I, Ingenieurmathematik II


keine

7 Prüfungsformen

34

Benotete Prüfung (in der Regel Klausur)


Bestandene Modulprüfung (in der Regel 90 Minuten)


Studiengang Status








1. Lunze, J.: Regelungstechnik 1, Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurfeinschleifiger Regelungen, Springer 2010

2. Föllinger, O.; Dörrscheidt, F.; Klittich, M.: Regelungstechnik, Einführung in die Methoden undihre Anwendung, Hüttig 2008

3. Unbehauen, H.: Regelungstechnik I, Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearerkontinuierlicher Regelsysteme, Vieweg & Sohn 2005


35

Werkstoffkunde in der Mechatronik und ElektrotechnikModulname Werkstoffkunde in der Mechatronik und Elektrotechnik

Modulname englisch Material Sciences in Mechatronics and Electrical Engineering





TC/WST 180 h 6 3. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h



Die Studierenden könnengrundlegende Beschreibungen zum inneren Aufbau und den Eigenschaften der Materiebenennenverschiedene Stoffklassen und deren spezifische Eigenschaften benennen, sowie einfacheBerechnungen hierzu vornehmennaturwissenschaftliche Zusammenhänge qualitativ und quantitativ in Beziehung setzen,Größenordnungen abschätzeneinfache Berechnungen mit sehr kleinen und sehr großen physikalischen Größen durchführen einfache chemische Reaktionsgleichungen aufstellen und Mechanismen darlegendie wesentlichen für die Elektrotechnik/Mechatronik/Optik/Machinenbau relevantenMaterialklassen und deren Eigenschaften und innere Mechanismen benennendie Anwendungen und Anwendungsgrenzen für technische Werkstoffe aufgrundgrundlegender Materialeigenschaften verstehen und benennen

3 Inhalte

Aufbau der Materie, Periodensystem der ElementeChemische Bindungstypen und hieraus resultierende Materialklassen und Strukturen (AtomarerAufbau, Bindungstypen, Kristallstruktur, Kristallgitter, Phasendiagramme, mechanische undoptische Eigenschaften, eutektische Legierungen)Exkurs Chemie (Reaktionsgleichungen, Reaktionsenergien, chemisches Gleichgewicht,)Technische Werkstoffe und deren Eigenschaften und Anwendungen: Metalle, Keramiken,Gläser, Einkristalle, PolymereSpezielle Werkstoffe der Elektrotechnik und deren Eigenschaften und Anwendungen:Bändermodell, Isolatoren, Leiter, Halbleiter, magnetische Werkstoffe

4 Lehrformen



keine


keine

7 Prüfungsformen

36

Benotete Prüfung (in der Regel Klausur)


bestandene Modulprüfung (100 % Klausur, 90 Min.)


Studiengang Status









Literatur:

Ellen IversTiffeé: Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner Verlag

37

Pflichtmodule 4. SemesterBauelemente der Elektronik und GrundschaltungenModulname Bauelemente der Elektronik und Grundschaltungen

Modulname englisch Electronic Devices and Basic Circuits





BEE/ GS 180 h 6 4. Semesterjährlich zum



Gruppengröße







elektronische Bauelemente und deren unmittelbare Funktionsbeschaltung benennen, dieArbeitsweise in Grundzügen verstehen sowie für typische Anwendungen geeignetdimensionieren

einfache aber abstrakten Schaltplänen in praktische Aufbauten umsetzen

unterscheiden und berechnen das Kleinsignalverhalten und das Großsignalverhalten

theoretische Vorlesungsinhalte in konkret nutzbaren Schaltungseigenschaften wiedererkennen

Temperatureffekte, Verlustleistungen und erforderliche Kühlmaßnahmen verstehen undanwenden

zielführende Fehlersuche und Fehleridentifikation / Korrektur in einfachenHalbleiterschaltungen durchführen

geeignete Messungen von interessierenden Signalen / Kleinsignalen / Betriebszuständen insolchen Schaltungen durchführen

3 Inhalte

Passive Bauelemente und ihre Beschaltung (Widerstände, Induktivitäten, Kondensatoren, etc.)HalbleiterBauelemente (passive und aktive), Eigenschaften, unmittelbare Beschaltung undcharakteristische Anwendungsbereiche (pnÜbergang, Dioden, Bipolare Transistoren, FET,LED, Operationsverstärker)Einfache Digitale SchaltkreiseVerlustleistung, Temperatur, Wärmewiderstand / Wärmekapazität, KühlmaßnahmenOszillatoren, Rauscheigenschaften

4 Lehrformen

Vorlesung + Übung, Praktische Anwendung im Labor

38


keine


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Prüfung (In der Regel Klausur)Praktikum als Studienleistung


Bestandene Prüfung (Klausur 100 %)Bestandenes Praktikum (bestandene Praktikumsberichte)


Studiengang Status








Erwin Böhmer, Dietmar Erhardt, Wolfagng Oberschelp Elemente der angewandtenElektronik, Vieweg + Teubner Verlag

39

Elektrische AntriebstechnikModulname Elektrische Antriebstechnik

Modulname englisch Electrical Drive Technology


Dozent/in Prof. Dr.Ing. Hartmut Paschen



KT 180 h 6 4. Semesterjährlich zum



Gruppengröße


4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h


max.150bzw.120



die unterschiedlichen Bauarten von elektrischen Maschinen unterscheiden.das Betriebsverhalten von elektromagnetischen Antrieben einschätzen.für eine konkrete Anwendung einen Antriebstypen beurteilen.leistungselektronische Schaltungen der Antriebstechnik erklären.die unterschiedlichen Typen von Stromrichtern in der elektrischen Antriebstechnik erkennen.

3 Inhalte

Elektromagnetische Antriebe: Gleichstrom, Asynchron und SynchronmaschinenKennlinien und Verfahren zur DrehzahlstellungÜbersicht über weitere AntriebeElektrische Ansteuerung von AntriebenLeistungshalbleiter der AntriebstechnikAnsteuerschaltungen und SchutzbeschaltungenStromrichter: Gleichrichterbetrieb, Wechselrichterbetrieb, Umrichterbetrieb

4 Lehrformen

Vorlesung, Vorträge, Übungsaufgaben


Elektrotechnik I und II


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (90 min.) (100%) Prüfungssprache: Deutsch


Bestandene Modulprüfung (100%, 90min)

40


Studiengang Status

Elektrotechnik_BPO2012 Wahlpflichtmodul







Literatur:

Fischer, R.: Elektrische Maschinen, Hanser 2009Probst, U.: Leistungselektronik für Bachelor, Hanser 2011

Weitere Literatur wird in jedem Semester bekannt gegeben

41

Grundlagen der SignalverarbeitungModulname Grundlagen der Signalverarbeitung

Modulname englisch Fundamentals of Signal Processing





Dauer

SV 180 h 6 4. Semester jedes Semester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30



Kontinuierliche und diskrete Signale und Systeme zu erkennen und ihre Eigenschaften zubeschreibenPraktische Phänomene als Signale und Systeme zu modellierenSignal und Systemanalyse in transformierten Bereichen durchzuführenAbstraktes und analytisches Denken auf konkrete Problemstellungen anzuwendenAufgaben im Team zu lösen

3 Inhalte

Komplexe Wechselspannungs und NetzwerkanalyseCharakterisierung des Übertragungsverhaltens linearer Schaltungen im Frequenzbereich mitHilfe der Übertragungsfunktion und deren DarstellungsformenLineare zeitinvariante Systeme (LTI), Impulsantwort von LTISystemen sowie Faltung /FaltungstheoremFourierReiheEntwicklung und FourierTransformation sowie Korrelationsfunktionen, Energie, und LeistungsdichtespektrumLaplaceTransformationAnalyse von Schaltungen mit OperationsverstärkerAbtastung / Abtasttheorem, diskrete Signale und SystemeElementare Filterstrukturen und zTransformation

4 Lehrformen

Vorlesung, Vorträge, Vertiefung von Kenntnissen der Signalverarbeitung durch praktischeAnwendung in Übungen


Vorlesungen des Basisstudiums


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung (in der Regel Klausur)

42


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100 %, 120 Minuten)


Studiengang Status








Arnold Führer, Klaus Heidemann, Wolfgang Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik 2,Hanser, 2011Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer: Digital Signal Processing, Pentice Hall 2011Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer: DiscreteTime Signal Processing, Pentice Hall 1999 Alfred Mertins: Signaltheorie, Vieweg+Teubner Verlag 2010KarlDirk Kammeyer, Kristian Kroschel: Digitale Signalverarbeitung, Springer 2012Martin Werner: Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB, Vieweg+Teubner 2009

Weitere Literatur wird in jedem Semester bekannt gegeben

43

Moderne Methoden der RegelungstechnikModulname Moderne Methoden der Regelungstechnik

Modulname englisch Modern Methods in Feedback Control Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Kourosh Kolahi




SRT II 180 h 6 4. Semesterjährlich zum



Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h




Die Studierenden

kennen die Grenzen des Standardregelkreises,können Vorsteuerung, Störgrößenaufschaltung und Kaskadenregelung bei den Regelkreisenanwenden und die Ergebnisse bewerten, sind in der Lage die im Modul vermittelte Theorie selbstständig in den Entwurf linearerZustandsregelungen und Zustandsbeobachter umzusetzen,können die Anwendbarkeit der im Modul betrachteten Entwurfsmethoden für die betrachtetenSystemklassen beurteilen und sicher mit den Entwurfsmethoden umgehen,sind in der Lage Systemeigenschaften wie Stabilität, Steuer und Beobachtbarkeit fürungeregelte und geregelte Systeme unter den jeweiligen Bedingungen des genutzten Verfahrenszu beurteilen,können verschiedene Reglertypen in der Umgebung Matlab/Simulink umsetzen, analysieren,bewerten und optimieren,können Echtzeitsysteme (z.B. dSpace) anwenden, mit welchen eine Regelung an einem realenSystem umgesetzt werden,können aus den Vorlesungen bekannte Methoden an mechatronischen undverfahrenstechnischen Laboraufbauten zur Anwendung bringen.

3 Inhalte

Vertiefungen und Erweiterungen des StandardregelkreisesGrenzen des StandardregelkreisesVorsteuerung, Störgrößenaufschaltung, KaskadenregelungMehrgrößenregelung,AntiWindupMethoden, Stoßfreies Umschalten (Bumpless Transfer)SmithPrädiktor, Internal Model Control Beschreibung dynamischer Systeme im Zustandsraum, Lösung der ZustandsgleichungenEigenschaften der ZustandsgleichungenZustandsregler durch PolvorgabeZustandsbeobachterAusblick

Das Praktikum vertieft den Stoff der Vorlesungen der SRT und MMR.Als Werkzeug werden dabeiMATLAB&Simulink und dSpaceSystem eingesetzt und in verschiedenen HardwareUmgebungen

44

betrieben.

Versuchsaufbauten:

Inverses PendelMehrtanksystemAktive SchwingungsdämpfungPositionierungssystemDrehzahlregelungDruck und Temperaturregelung

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen, Praktika


Mathematik I und II, SRT I, Elektrotechnik I und II


keine

7 Prüfungsformen

Benotete PrüfungPraktikum als Studienleistung


Bestandene Modulprüfung, bestandene Praktikumsberichte


Studiengang Status



Maschinenbau (inkl. monoedukative Variante)_BPO2018 Wahlmodul

Maschinenbau_BPO2010 Wahlmodul






1. Lunze, J.: Regelungstechnik 1, Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurfeinschleifiger Regelungen, Springer 2010

2. Lunze, J.: Regelungstechnik 2, Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung, Springer 20083. Föllinger, O.; Dörrscheidt, F.; Klittich, M.: Regelungstechnik, Einführung in die Methoden und

45

ihre Anwendung, Hüttig 20084. Unbehauen, H.: Regelungstechnik I, Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer

kontinuierlicher Regelsysteme, Vieweg & Sohn 2005

Weitere Literatur wird in jedem Semester bekannt

46

Pflichtmodule 5. SemesterEingebettete SystemeModulname Eingebettete Systeme

Modulname englisch Embedded Systems


Dozent/in Prof. Dr.Ing. Hartmut Paschen, Prof. Dr. Klaus Thelen



EBS 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 2 SWSPraktikum: 3 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Praktikum max. 15



Programme in StandardC für Mikrocontrollerschaltungen unter Besonderheiten eingebetteterSysteme anfertigen.Anwendung und Funktion wichtiger Komponenten von eingebetteten Systemen beurteilen. Einschränkungen der Programmiersprache C für eingebettete Systeme beschreiben.selbständig die Inhalte von Datenblättern elektronischer Bauteile erfassen.selbständig Schaltpläne von Mikrocontrollerschaltungen beurteilen.

3 Inhalte

Grundlagen eingebetteter Systeme: Begriffsbildung, Komponenten und AnwendungenEntwurf, Layout und praktischer Aufbau von eingebetteten SystemenProgrammierung eingebetteter Systeme mit StandardC und deren Einschränkungen imindustriellen EinsatzHardwarenahe Programmierung auf RegisterebeneEinsatz von Interrupts in eingebetteten SystemenBetriebssysteme von eingebetteten Systemen

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Praktika


Elektrotechnik I und II, Bauelemente der Elektronik und Grundschaltungen, Digitale Systeme,Grundlagen der Informatik und Programmiersprachen


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (90min, 70%)Praktikumsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Praktikumsberichte als benotetePrüfungsvorleistung (30%). Zulassung zur Klausur nur nach erfolgreicher

47

Praktikumsteilnahme)


Bestandene Modulprüfung (Klausur 70 %) & Erfolgreiche Praktikumsteilnahme (30%)


Studiengang Status





Kernighan, B.; Ritchie, D.: Programmieren in C, Hanser Verlag

Dogan, I.: PIC Microcontroller Projects in C, Elsevier Verlag

Ergänzende Literatur wird in jedem Semester bekannt gegeben

48

MesstechnikModulname Messtechnik

Modulname englisch Measurement Technology

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Jörg Himmel

Dozent/in Prof. Dr. Jörg Himmel



MT 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h




Die Studierenden

kennen die in der Mechatronik verwendeten Sensoren und sind in der Lage, geeigneteSensoren für eine Anwendungsaufgabe auszuwählensind in der Lage, eine Messkette bestehend aus Datenerfassung/ verarbeitung/ auswertungund präsentation für eine Vielzahl von Aufgaben des Maschinenbaus / der Mechatronikauszulegen und zu bedienensind in der Lage, die erfassten Messwerte hinsichtlich ihrer Vertrauenswürdigkeit undAussagefähigkeit zu beurteilensind in der Lage, die wichtigsten Einflussgrößen auf die Messdatenerfassung erkennen undvermeiden zu können

3 Inhalte

Abweichungs und Ausgleichsrechnung: statistische Verteilungen, Unsicherheitsfortpflanzung,Ausgleichs und RegressionskurvenSensoren/Messsensoren, Signalaufbereitung und übertragung, MesswertverarbeitungProduktionsmess und Prüftechnik: Sensoren, Applikationen, AnwendungAufbau von Messschaltungen und Messverstärkern

4 Lehrformen



Module „Ingenieurmathematik I“ und „Ingenieurmathematik II“


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit, Praktikumsteilnahme und Vorlage bearbeiteter Praktikumsberichte


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100%, 90 Min.) bestandene Praktikumsberichte

49


Studiengang Status






Literatur:

Gevatter, H.J. und U. Grünhaupt: Handbuch der Mess und Automatisierungstechnik in derProduktion. SpringerVerlag, Berlin.Keferstein, C. P. und W. Dutschke: Fertigungsmesstechnik: Praxisorientierte Grundlagen,moderne Messverfahren. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden.Hoffmann, J.: Taschenbuch der Messtechnik; Hanser FachbuchverlagParthier, R.: Messtechnik. Vieweg Verlag, 2010.

50

SimulationstechnikModulname Simulationstechnik

Modulname englisch Simulation Methods

Modulverantwortliche/r Prof.Dr.rer.nat. Klaus Giebermann

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat Klaus Giebermann



SIMT 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Praktikum max. 15


Die Studierenden sollen

Methoden der Simulationstechik auf konkrete Probleme aus der Mechatronik /Elektrotechnik anwenden könnenkomplexe Aufgabenstellungen mittels Transformationen vereinfachen könnenmathematische Modelle für technische Problemstellungen finden könnenPartielle Differentialgleichungen klassifizieren und Lösungsmethoden anwenden könnenVerschiedene Lösungsverfahren für gewöhnliche Differentialgleichungen miteinandervergleichen können

3 Inhalte

Grundlagen der rechnergestützten Modellbildung (Zahlendarstellung, Fehlerquellen durchModellierung und Rechnung)Aufarbeitung von Daten mit Matlab, Excel und anderen ProgrammenAnalyse und grafische Aufarbeitung von Messdaten (Interpolation, Regression,Filterung/Glättung)Numerische Bausteine:(große) lineare Gleichungssysteme, Eigenwerte/vektorenNichtlineare GleichungssystemeQuadratur (numerische Integration)Numerische Verfahren für gewöhnliche DifferentialgleichungenFastFourierTransformation

Anwendung der numerischen Bausteine in einem größeren Beispiel (z.B. partielleDifferentialgleichungen, Mehrkörpersystem, Optimierung o. ä.) und grafische Präsentation derResultate

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden praktischen Übungen


keine


keine

51

7 Prüfungsformen

Benotete Aufgaben (100%)


Bestandene Modulprüfung (Klausur / Praktikumsberichte)


Studiengang Status





Literatur:

Wolfgang Dahmen und Arnold Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler,Springer

52

WahlmoduleAllgemeine FahrzeugtechnikModulname Allgemeine Fahrzeugtechnik

Modulname englisch Automotive Engineering

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Katja Rösler

Dozent/in Lehrbeauftragter



WM 1: FZT 180 h 6 ab dem 4.Semester

jährlich zumSommersemester

1 Semester


Gruppengröße


4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

kennen die Hauptkomponenten eines Fahrzeuges und sind in der Lage, die Wirkungsweisesowie die Vor und Nachteile verschiedener Wirkprinzipien der Komponenten zu beurteilenlernen wesentliche Konstruktionsdetails eines Fahrzeuges (insbesondere eines PKW) kennenverstehen den Einfluss der Hauptkomponenten auf das Fahrverhaltenlernen die Wechselwirkung zwischen Mechanik und Elektronik (insbesondere Sensorik undAktorik) eines Fahrzeuges kennenkönnen wichtige Betriebszustände und Fahrparameter verstehen und im Hinblick auf dieAuslegung eines Fahrzeuges interpretierenerlernen die wichtigsten Grundlagen der Fahrphysikerhalten einen Überblick über das KFZSachverständigenwesen

3 Inhalte

Verkehrssicherheit und UmweltschutzFahrdynamikFahrzeugaufbau – FahrzeugartenFahrwerkeGrundlagen zum AntriebsstrangBremsanlageKFZPrüftechnikKFZSachverständigenwesen

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen sowie seminaristischer Unterricht


keine


keine

53

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (100%, 90 min.)


Bestandene Modulprüfung


Studiengang Status





Mechatronik_BPO2013 Wahlmodul

Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau_BPO2018 Wahlmodul




Literatur:

Haken, K.L.; Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik; Carl Hanser Verlag; München; 2007.

Trautmann, T.; Grundlagen der Fahrzeugmechatronik: Eine praxisorientierte Einführung fürIngenieure, Physiker und Informatiker; Vieweg + Teubner; Wiesbaden; 2009.

Leister, G.; Fahrzeugreifen und Fahrwerkentwicklung: Strategie, Methoden, Tools; Vieweg +Teubner; Wiesbaden; 2008.

Heißing, B. / Ersoy M.; Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme,Mechatronik, Perspektiven; Vieweg + Teubner; Wiesbaden; 2008.

54

Automatisierungstechnik IModulname Automatisierungstechnik I

Modulname englisch Automation Technology I

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. habil. Kourosh Kolahi




SRT III 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h




Die Studierenden

kennen grundlegende Begriffe und Bestandteile der Automatisierungstechnik,sind mit den Strukturen und Bestandteilen eines Automatisierungssystems vertraut,verstehen Funktionalität, Struktur und besondere Eigenschaften rechnerbasierterAutomatisierungssysteme,können Eigenschaften und Eignungen verschiedener Automatisierungssysteme beurteilen,verstehen den grundsätzlichen Aufbau von Kommunikationssystemen in derAutomatisierungstechnik,können automatisierungstechnische Methoden und Werkzeugen anwenden.

3 Inhalte

Aufgaben und Zielstellung der AutomatisierungstechnikGrundbegriffe der AutomatisierungstechnikBestandteile eines automatisierten GesamtsystemsBeschreibung und Analyse automatisierungstechnischer Anlagen und SystemeAutomatisierungsgerätesysteme und strukturenProzessperipherie, Aktoren und SensorenKommunikationssysteme in der Automatisierungstechnik, bedeutende FeldbussystemeSpeicherProgrammierbareSteuerung (SPS)Programmiersprachen für die Automatisierungstechnik (SPS)Ausblick

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen und Praktika


Beherrschung des Basiswissens aus den ersten vier Semestern.


keine

7 Prüfungsformen

55

Benotete Modulprüfung




Studiengang Status

Elektrotechnik_BPO2014 Wahlmodul








1. Lunze, J.: Automatisierungstechnik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 20122. Schmid, D: Automatisierungstechnik, 10. Auflage, Verlag EuropaLehrmittel, 20133. Wellenreuther, G.; Zastrow, D.: Automatisieren mit SPS – Theorie und Praxis, 5.

Auflage, Vieweg + Teubner, 2011


56

Automatisierungstechnik IIModulname Automatisierungstechnik II

Modulname englisch Automation Technology II

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. habil. Kourosh Kolahi

Dozent/in Prof. Dr.Ing. habil. Kourosh Kolahi, Prof. Dr.Ing. Hartmut Paschen



SRT IV 180 h 6 6. Semesterjährlich zum



Gruppengröße

Praktikum: 5 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Praktikum max. 15


Die Studierenden

strukturieren selbständig komplexe Zusammenhänge,abstrahieren, beschreiben und analysieren praxisnahe Problemstellungen,wenden automatisierungstechnische Methoden und Werkzeugen selbstständig an,sind in der Lage für unterschiedliche, praxisnahe automatisierungs und regelungstechnischenProblemstellungen selbstständig Lösungen anbieten, diesen auf realen Versuchsaufbautenanzuwenden und die Ergebnisse kritisch zu bewerten und Verbesserungen vorzunehmen.

3 Inhalte

Steuerung einer AmpelanlageSteuerung eines AufzugesRegelung eines DreiTankSystems (Mehrgrößenregelung)Regelung eines Pendels (Zustandsregelung mit Störgrößenbeobachtung)Aktive Schwingungsdämpfung

Im aktuellen Semester werden weitere praxisnahe Projekte angeboten.

4 Lehrformen

Praktikum


Beherrschung des Basiswissens aus den ersten fünf Semestern, insbesondereAutomatisierungstechnik I (ATI) und Moderne Methoden Regelungstechnik (MMR)


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung und Protokolle


Bestandene Modulprüfung (alle Protokolle wurden mindestens mit der Note 4.0 benotet)

57


Studiengang Status







Literatur wird projektspezifisch in jedem Semester bekannt gegeben.

58

Automotive Electronics and Sensors (English)Module Title Automotive Electronics and Sensors (English)

Module Title in English Automotive Electronics and Sensors

Module Leader Prof. Dr. sc. Techn. Klaus Thelen

Teaching Staff Prof. Dr. Klaus Thelen

Courselanguage/ English, German

Code Workload Credits Semester Semester Offered Duration

FES 180 h 6 5th semester Every Winter semester 1 semester



Participants

Lecture: 2 h/weekSeminar: 1 h/weekPracticalCourse:

2 h/week


Lecturemax. 150bzw. 120

Seminar 15PracticalCourse

max. 15


Upon successful completion of this module, students will have …

acquainted themselves with the special characteristics and specifications of electronic systemsin vehicles. understood the specific characteristics of the most important sensors and actuators and areable to select the appropriate components for any given problem.learned about the relevant vehicle networks and can plan and test the communication of thecomponents.gathered insight into aspects concerning alternative drive technologies (electric traction) anddevelopment processes.

3 Contents

The fundamentals of electronic components and circuitsThe special characteristics of automotive electronics, control units, sensors and actuatorsThe function and structure of vehicle electrical systems wiring systemsThe components of electric powertrainsProcesses describing development, production and test processes of the relevant componentsInfluence of Electromagnetic compatibility (EMC)

4 Teaching Methods

Lecture with an accompanying seminar and project work.


keine


none

7 Type of Exams

Written exam (70%, 120 minutes), project work with presentation (30%)


59

Successful passing of the module exam



Angewandte Informatik_BPO2010 Elective Module

Angewandte Informatik_BPO2010 Elected Specialization

Angewandte Informatik_BPO2017 Elective Module

Energieinformatik_BPO2013 Elective Module

Energieinformatik_BPO2017 Elective Module

Mechatronik_BPO2013 Elective Module

MenschTechnikInteraktion_BPO2013 Elective Module

MenschTechnikInteraktion_BPO2017 Elective Module

Modules in English at HRW Elected Specialization




Konrad Reif: 'Automobilelektronik: Eine Einführung für Ingenieure' Springer, Vieweg Dez 2014

Manfred Krüger: „Grundlagen der Kraftfahrzeugelektronik, Schaltungstechnik“ Hanser Verlag,München

Najamuz Zaman: “Automotive Electronics Design Fundamentals” Springer Verlag 2015

William B. Ribbens: „Understanding Automotive Electronics“ Elsevier 2012

60

Digitale Simulation Hydraulischer SystemeModulname Digitale Simulation Hydraulischer Systeme

Modulname englisch Digital Simulation of Hydraulic Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Hartmut Ulrich

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Hartmut Ulrich



DSHS 180 h 6 ab dem 4.Semester


1 Semester


Gruppengröße

Projekt: 4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Projekt 15


Die Studierenden

beherrschen die Modellbildung hydraulischer Systemekennen die marktüblichen Softwaretools zur Simulation hydraulischer Systeme und könnenbeurteilen, welche zur Lösung komplexer Problemstellungen geeignet sindkönnen problemorientiert digitale Simulationen einsetzen und komplexe Problemstellungenlösen

3 Inhalte

Modellbildung hydraulischer Systeme

nichtlineare Differentialgleichungssysteme lineare Differentialgleichungssysteme

Simulationsmethoden

ModelintheLoop HardwareintheLoop

Simulationstools

Matlab/Simulink DSHplus

4 Lehrformen

Lehrform Projekt: Die Studierenden arbeiten unter Leitung des Dozenten in Teams an einerkomplexen hydraulischen Simulationsaufgabe.


Modul 'Fluidtechnische Antriebe und Steuerungen'


keine

7 Prüfungsformen

61

Die Beurteilung setzt sich aus drei Komponenten zusammen Erreichen des vereinbarten Projektziels (25%) Präsentation der Ergebnisse (25%) Fachgespräch (50%)


Erfolgreiches Absolvieren der Prüfungen


Studiengang Status








Literatur: Numerische Mathematik, Bollhöfer, vieweg studiumMatlab und Simulink lernen, Beucher, Pearson Studium

62

Entwicklung und Produktion eines Rennwagens Formula StudentModulname Entwicklung und Produktion eines Rennwagens Formula Student

Modulname englisch Development and production of a racing car Formula Student

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Katja Rösler

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Katja Rösler



180 h 6 ab dem 4.Semester


1 Semester


Gruppengröße

Seminar: 1 SWSProjekt: 3 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Seminar 15Projekt 15


Die Studierenden

können komplexe technische und / oder wirtschaftliche Fragestellungen bei der Entwicklungund Produktion eines Rennwagens für den Formula Student Wettbewerb gemäß Regelwerkeigenständig bearbeitensind in der Lage die Anforderungen als selbständiges, interdisziplinäres, wissenschaftlichesTeam umzusetzenplanen interdisziplinäre Interaktionen zwischen Design / Engineering als wechselwirksamergänzendes, bereicherndes Teamerlebnis und zielführendem Ergebnisprozess in derRennwagenentwicklung

3 Inhalte

Formula Student, Regelwerk, ProjektmanagementEruierung neuester technischer und wissenschaftlicher Erkenntnisse zeitgemäßerFahrzeugstudienAusprägung von Alleinstellungsmerkmalen und funktional besonderer MerkmaleProduktsymetrie, Funktionsgeometrie, ZuordnungsoptimierungKonstruktion, Simulation, Optimierung, Fertigung und Erprobung diverser Baugruppen undKomponenten eines RennwagensElektrik, EMotor, Steuergeräte, AkkusSponsoring und SponsoringkonzepteManagementBusinessplan und Kostenplan für einen RennwagenDesign des Rennwagens, Baugruppen und technische KomponentenEntwicklung eines sowohl technisch, konstruktiv und rational überzeugenden, als auchemotional und qualitativ erlebbaren FahrzeugsÄsthetische Verdichtung / Verkörperung funktional herausragender Ziele, eines imGesamtergebnis authentischen in Wissenschaft, Wertigkeit, Technologien und Zeitbezugbegeisterndes Projektes

4 Lehrformen

Vorlesung, Seminar, Praktikum, Meeting


63

Grundlagenmodule der ersten drei Semester


keine

7 Prüfungsformen

Testat, Bericht, Seminarvortrag


Bestandenes Testat; Bericht und Vortrag 100 %; Teilnahme an jour fixe Meetings


Studiengang Status

Energieinformatik_BPO2013 Wahlmodul


Fahrzeugelektronik und Elektromobilität Wahlmodul








WirtschaftsingenieurwesenEnergiesysteme_BPO 2010 Wahlpflichtmodul

WirtschaftsingenieurwesenEnergiesysteme_BPO 2013 Wahlmodul





Regelwerk FSAE;

Spezifische Literatur wird zu Modulstart bekannt gegeben

64

FahrerassistenzsystemeModulname Fahrerassistenzsysteme

Modulname englisch Driver Assistance Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Anselm Haselhoff

Dozent/in Prof. Dr. Anselm Haselhoff, Prof. Dr. Katja Rösler



FAS 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 2 SWSSeminar: 1 SWSPraktikum: 2 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h


Seminar 15Praktikum max. 15



den Aufbau und die Funktionen ausgewählter Fahrerassistenzsysteme skizzieren und erläutern.Anhand eines vorgegebenen Entwurfs ein beispielhaftes Fahrerassistenzsystemimplementieren, simulieren sowie die erreichten Ergebnisse dokumentieren und bewerten.ausgewählte Algorithmen der Funktionsentwicklung anwenden und implementieren.Anforderungen an Sensoren zur Erfassung und Interpretation des Fahrzeugumfelds prüfen undgeeignete Sensoren auswählen.

3 Inhalte

Grundlagen

Verkehrssicherheit und Potenziale von FahrerassistenzsystemenFahrsicherheit in Kraftfahrzeugen (aktive und passive Sicherheit)

Intelligente Sensorsysteme

Sensoren und Messprinzipien (z.B. Radar und Kamerasensorik)Funktionsweise intelligenter Sensorik (z.B. Bildverarbeitung, Mustererkennung, Sensorfusion)

Fahrerassistenzsysteme

Videobasierte Systeme (z.B. Fahrzeug, Fußgänger, Fahrspur, Verkehrszeichenerkennung)Systeme auf Stabilisierungsebene (z.B. ESP)Systeme auf Bahnführungsebene (z.B. Spurhaltung, Adaptive Cruise Control,Einparkassistenz)

Es werden jeweils Detailkenntnisse aus den Bereichen Systemaufbau, Sensoren, Signalverarbeitungund Regelungskonzepte vermittelt.

Im vorlesungsbegleitenden Praktikum werden Fahrversuche (reales Fahrzeug) durchgeführt undTeilaspekte der Signalauswertung mit Matlab umgesetzt (z.B. ein Fahrspurhalteassistent).

4 Lehrformen

Vorlesung, Seminar und Praktikum im Labor und am realen Fahrzeug

65


Hilfreich sind Grundkenntnisse aus Regelungstechnik, Messtechnik und Signalverarbeitung. Dienotwendigen Bestandteile werden aber kurz wiederholt.


keine

7 Prüfungsformen

Klausur (90 min, 50 %) und Seminarvortrag+schriftliche Ausarbeitung inkl. Praktikumsbericht(50%)


Erfolgreiche Seminar und Praktikumsteilnahme + bestandene Modulprüfung


Studiengang Status

Angewandte Informatik_BPO2010 Wahlpflichtmodul

Angewandte Informatik_BPO2017 Wahlmodul







MenschTechnikInteraktion_BPO2013 Wahlpflichtmodul

MenschTechnikInteraktion_BPO2017 Wahlpflichtmodul




Literatur:

Winner, H. (2015), Handbuch Fahrerassistenzsysteme: Grundlagen, Komponenten undSysteme für aktive Sicherheit und Komfort, Springer Vieweg, Wiesbaden.Schramm, Dieter; Hiller, Manfred; Bardini, Roberto (2013): Modellbildung und Simulation derDynamik von Kraftfahrzeugen. 2., vollst. überarb. Aufl. 2013. Berlin, Heidelberg: Imprint:Springer Vieweg (SpringerLink : Bücher).Reif, K., (2011), BoschAutoelektrik und Autoelektronik: Bordnetze, Sensoren undelektronische Systeme ; Vieweg +Teubner, Wiesbaden.elektronische Systeme ; Vieweg +Teubner, Wiesbaden.Burger, W. und Burge, M. J. (2009a), Principles of digital image processing: Core Algorithms,Undergraduate topics in computer science, Springer, London.Burger, W. und Burge, M. J. (2009b), Principles of digital image processing: Fundamental

66

techniques, Springer, London.

Weitere Literatur wird im Lauf der Veranstaltung bekanntgegeben.

67

FEMSimulationModulname FEMSimulation

Modulname englisch FEMSimulation

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Joachim Friedhoff

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Christoph Kesselmans



WM 28:FEM

180 h 6 6. Semesterjährlich zum



Gruppengröße

Seminar: 4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Seminar 15


Die Studierenden

kennen die FiniteElementeMethode (FEM) als Werkzeug im Konstruktions undEntwicklungsprozessverstehen die theoretischen Grundlagen der FEMkönnen die FEM im Konstruktionsprozess sach und fachgerecht anwendenwissen um die Grenzen der FEM (typische Fehlerquellen, Qualitätsbewertung)erlernen anhand des kommerziellen Softwaresystems ANSYS den praktischen Einsatz derFEM in unterschiedlichen Anwendungsbereichen (statischer Festigkeitsnachweis,Schwingungsprobleme, thermische Analysen)beherrschen die Erstellung von Produktdokumentationen zur Beurteilung verschiedenerLastsituationen (statisch und dynamisch)

3 Inhalte

Einführung in die Finite Elemente Methode, theoretischer Hintergrund (Elementklassen, numerischeVerfahren, Elastostatik, Eigenwertprobleme), Durchführung einer finiten Elemente Analyse (Modellerstellen, Randbedingungen festlegen, Diskretisierung, Simulation, Interpretation derAnalyseergebnisse)

4 Lehrformen

Seminaristischer Unterricht


Module „Mechanik I und II“, „Konstruktionslehre“ Beherrschung eines CADSystems(SolidWorks, Catia, …)


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (60 min., 50%), schriftliche Ausarbeitungen mit Präsentation (50%)


Bestandene Modulprüfung, bestandene schriftliche Ausarbeitungen mit Präsentation


68

Studiengang Status








Literatur: Wird zu Semesterbeginn bekannt gegeben

69

Fluidtechnische Antriebe und SteuerungenModulname Fluidtechnische Antriebe und Steuerungen

Modulname englisch Fluid Technology Drive and Control Systems

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Hartmut Ulrich

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Hartmut Ulrich



FAS 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Praktikum: 1 SWSVorlesung: 1 SWSÜbung: 3 SWS

5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Praktikum max. 15


Übung max. 30


Die Studierenden

können anhand von technischen Anforderungen hydraulische Antriebe entwickeln, indem siedie geeigneten Komponenten und Systeme berechnen und auswählen.können das Betriebsverhalten von hydraulischen Antrieben analysieren und beurteilen, indemsie Messtechnik installieren und in Betrieb nehmen, Messungen durchführen, interpretieren unddokumentieren

3 Inhalte

Druckflüssigkeiten für Hydraulikanlagen Berechnungsgrundlagen für Hydraulikanlagen,Grundstrukturen hydraulischer Kreisläufe, Hydraulikpumpen und motoren, Zylinder, Ventile,Hydrospeicher, Zubehör

4 Lehrformen

Veranstaltung ist nach dem Prinzip des Flipped Classroom organisiert: Die Vermittlung des Stoffeserfolgt über Videos während in den Präsenzübungen vorher gelernte Inhalte problemorientiertangewendet werden. Zusätzlich wird ein Praktikum in kleinen Teams durchgeführt.


Mathematischnaturwissenschaftliche Grundlagenmodule


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (80%, 120 min.), Praktikumsberichte (20%)


Bestandene Modulprüfung, bestandenes Praktikum


70

Studiengang Status

Maschinenbau_BPO2010 Pflichtmodul

Maschinenbau_BPO2013 Pflichtmodul





Literatur:

Will, D.; Hydraulik Grundlagen, Komponenten, Systeme, Springer Vieweg

Murrenhoff, H.; Grundlagen der Fluidtechnik Teil 1: Hydraulik; Verlag Mainz; Aachen

Matthies / Renius; Einführung in die Ölhydraulik; Teubner Verlag

71

Grundlagen der BildverarbeitungModulname Grundlagen der Bildverarbeitung

Modulname englisch Fundamentals of Image Processing





BV 180 h 6 ab dem 4.Semester


1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h





grundlegende Prinzipien und Verfahren zur Bildaufnahme und –wiedergabe zu beschreibendie Beschreibung eindimensionaler Signale und Systeme auf mehrdimensionale Signale undSysteme auszuweitenelementare lineare und nichtlineare Operationen zur Bildverarbeitung durchzuführenBildverarbeitung in transformierten Bereichen vorzunehmenSysteme im mehrdimensionalen Domain zu abstrahieren und zu beschreibengeeignete Methoden bei der Suche nach Problemlösungen zu identifizieren und anzuwendenAufgaben im Team zu bearbeiten und zu lösen

3 Inhalte

Optik, visuelle Wahrnehmungen und FarbentheorieBildaufnahme und DisplayMultidimensionale Signale und Systeme: Eigenschaften und Repräsentation sowie AbtastungMultidimensionale Signale und Systeme: Diskrete Signale und lineare SystemeElementare Operationen ('Operatoren') der BildsignalverarbeitungMorphologische Operationen und nichtlineare FilterungenDFT/FFT, DCT und WaveletTransformation von BildsignalenRauschreduktion und DeconvolutionBildkontrast und –schärfeverbesserungen

4 Lehrformen

Vorlesung, Vorträge, Praktikum


Vorlesungen des Basisstudium


keine

7 Prüfungsformen

72

Benotete Modulprüfung (In der Regel Klausur)


Bestandene ModulprüfungBestandenes Praktikum


Studiengang Status







H. Schröder: „Mehrdimensionale Signalverarbeitung“, Band 1K. D. Tönnies: „Grundlagen der Bildverarbeitung“, Pearson, 2005B. Jähne: „Digitale Bildverarbeitung“, Springer, 2005E. Bruce Goldstein: Wahrnehmungspsychologie: Der Grundkurs

R. C. Gonzalez, R. E. Woods: “Digital Image Processing”, Pearson, 2008W. K. Pratt: “Digital Image Processing”, Wiley, 2007Richard L. Gregory: Eye and Brain: The Psychology of Seeing

73

Industrielle Bildgebung und verarbeitungModulname Industrielle Bildgebung und verarbeitung

Modulname englisch Industrial Imaging and Image Processing





ID BG/BV 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h





Prinzipien und Verfahren zur Bild und Bildsequenzgewinnung zu beschreibenfortgeschrittene Methoden zur Bild und Videoverarbeitung zu beschreiben sowie geeigneteVerfahren auszuwählen und anzuwendenBilder zu analysieren und auszuwertenMethoden der Bildverarbeitung an praktischen Problemstellungen umzusetzenProjekte zu planen und abzuwickeln

3 Inhalte

Beleuchtungstechniken und ausgewählte bildgebende VerfahrenZeitlichräumliche AbtastungEigenschaften und Entwurf von mehrdimensionalen FIRFiltern für Bild und VideosignaleBewegungsschätzungAbtastratenumsetzungStereo Vision sowie 3DMessung und ModellierungMerkmalsextraktionBildsegmentierungMustererkennungEinführung zur KlassifikationPraktische Aufgaben der industriellen Bildverarbeitung

4 Lehrformen

Vorlesung, Vorträge, Praktikum


Vorlesungen des Basisstudiums, Grundlagen der Signalverarbeitung, Grundlagen derBildverarbeitung


keine

7 Prüfungsformen

74

Benotete Prüfung (In der Regel Klausur)


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100%, 120 Minuten)Bestandenes Praktikum


Studiengang Status







Literatur wird in jedem Semester bekannt gegeben

75

Konstruktionselemente im MaschinenbauModulname Konstruktionselemente im Maschinenbau

Modulname englisch Design Elements for Mechanical Engineering

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Winfried Frenschek

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Winfried Frenschek



KE 180 h 6 ab dem 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Übung max. 30


Die Studierenden

kennen die grundlegenden Begriffe der Festigkeitsberechnung,kennen den Aufbau und die Wirkmechanismen der behandelten Konstruktionselemente,kennen die grundlegenden Berechnungsmethoden für die behandelten Konstruktionselemente,können die Berechnungsmethoden auf konkrete Aufgaben anwenden,kennen die Grundregeln der Gestaltung in Bezug auf die behandelten Maschinen undKonstruktionselemente.

3 Inhalte

Grundlagen der Festigkeitsberechnung:

Belastungen, Beanspruchungen, zusammengesetzte Beanspruchungen, Festigkeitshypothesen,Werkstoffkennwert, Dauerfestigkeitsdiagramme, Formzahl, Kerbwirkung, SicherheitAchsen und Wellen: Dimensionierung, Berechnung und GestaltungWelleNabeVerbindung: stoffschlüssige, formschlüssige und kraftschlüssige VerbindungenVerbindungselemente: Lötverbindungen, Klebverbindungen, Schweißverbindungen, Schraubenund SchraubenverbindungenFedern: metallische und nichtmetallische FedernLagerungen: Wälzlager und Gleitlager (hydrostatische und hydrodynamische Lagerungen)Kupplungen und Bremsen: schaltbare und nichtschaltbare Kupplungen, BremsenZugmittelgetriebe: Riemen und KettentriebeZahnradgetriebe: Verzahnungsarten, Verzahnungsgrößen von Evolventenverzahnungen,Tragfähigkeitsberechnung von Stirnrädern

4 Lehrformen



Module „Mechanik I“ und „Mechanik II“


keine

76

7 Prüfungsformen

Schriftliche Klausurarbeit (100%, 120 min.)




Studiengang Status


Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau_BPO2015 Pflichtmodul




Literatur:

Muhs, D. / Wittel, H. / Jannasch, D. / Voßiek, J.; Roloff/Matek Maschinenelemente;Vieweg+Teubner; Wiesbaden

Schlecht, B.; Maschinenelemente 1 und 2; Pearson Studium; München

Hinzen, H.; Maschinenelemente Band 1 und Band 2; Oldenbourg VerlagSteinhilper, W. / Sauer B.; Konstruktionselemente des Maschinenbaus Band 1 und Band 2;SpringerVerlag; Berlin Heidelberg

77

Microtechnology (English)Module Title Microtechnology (English)

Module Title in English Microtechnology

Module Leader Prof. Dr. rer. nat. Martin Reufer

Teaching Staff Prof. Dr. rer. nat. Martin Reufer

Courselanguage/ English

Code Workload Credits Semester SemesterOffered

Duration

180 h 6 6th semester Every semester ss: ½ semester / WS: 1 semester½ semester / WS: 1 semester



Participants

Lecture: 2 h/weekSeminar: 2 h/week


Lecture

max. 150 bzw.120

Seminar 15


The students are able to

describe the materials, structures and features of microtechnological systemsdescribe the processes used for microstructuring and select an appropriate process for agiven taskidentify and describe processing equipment for mictrotechnologyperform selected microstructuring steps and characterize the resultsdescribe various applications of microtechnology

3 Contents

Physical fundamentals of mictrotechnology applicationsProduction methods in microtechnologyApplications of microtechnology

4 Teaching Methods

Lecture, Seminar


none


none

7 Type of Exams

Graded exam (written or oral) and seminar report


Passed exam and seminar report


78


Elektrotechnik_BPO2014 Elective Module

Fahrzeugelektronik und Elektromobilität Elective Module

Mechatronik_BPO2013 Elective Module

Modules in English at HRW Elected Specialization




A list of recommended literature will be published every semester

79

Optoelektronik (Praktikum)Modulname Optoelektronik (Praktikum)

Modulname englisch Optoelectronics (Lab)

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. sc. Lothar U. Kempen

Dozent/in Prof. Dr. sc. Lothar U. Kempen / Prof. Dr.Ing. Dirk Rüter



OE 180 h 6 6. Semesterjährlich zum



Gruppengröße

Praktikum: 2 SWS

2 SWS (= 30 h) Gesamt: 150 h

Praktikum max. 15


Die Studierenden

Kennen die physikalischen Grundlagen optoelektronischer Bauelemente,Haben grundlegende theoretische und praktische Kenntnisse über die optischeNachrichtenübertragung und können Systeme nach Anwendung auswählen und dimensionierenKennen Grundschaltungen für den Betrieb von Sendern und Empfängern und können diesedimensionierenKönnen Laserdioden ansteuern, die Lichtausbreitung berechnen und das Licht in GlasfaserneinkoppelnKennen faseroptische Bauelemente und können diese nach Anwendung auswählen und dieEigenschaften bestimmenkönnen die typischen faseroptischen Messgeräte bedienen und das Ergebnis interpretieren undanalysieren

3 Inhalte

Optische Empfänger und Sender, Empfindlichkeit, BandbreiteDetektion von Licht von mittlerem IR – hartes UV mit Anwendungsbezug, Interaktion mitMaterie, FreistrahlversucheOTDR und spektrale Dämpfungsmessungen an Glas und PlastikfasernSpleißen und Verbindungstechnik von Glasfasern und Messungen an LWLSystemkomponentenMessungen an einem faseroptischen Übertragungssystem mit LED und LaserdiodeBestimmung der Bitfehlerrate und DispersionsparameterMesstechnische Untersuchung z.B. eines faseroptischen Verstärkers (EDFA) mit DFBLaserdiodensender und optischem SpektrumAnalysator

4 Lehrformen

Praktikum


Basisstudium


keine

80

7 Prüfungsformen

Benotete Protokolle über die einzelnen Projekte ergeben eine Gesamtnote für dieses Modul


Bestandene Modulprüfung (alle Protokolle wurden mindestens mit der Note 4.0 benotet)


Studiengang Status







81

Prozess und UmweltmesstechnikModulname Prozess und Umweltmesstechnik

Modulname englisch Process and Environmental Measurement Technology

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Jörg Himmel

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Jörg Himmel



PMT I 180 h 6 5. Semester jährlich zum Wintersemester 1 Semester


Gruppengröße

Vorlesung: 4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h



Die Studierenden sind in der Lage:

Begriffe der Messtechnik elektrischer Größen zu nennenspezielle Schaltungen der analogen elektronischen Messtechnik zu entwickeln.Softwarewerkzeuge anzuwendendie in der Messtechnik gebräuchlichen digitalen Schnittstellen und Bussysteme zu beschreibenSensoren für Messaufgaben auszuwählenProzessinformationen zu analysierenbetrieblichen Anforderungen an Feldgeräte einzuschätzen

3 Inhalte

Grundlagen und BegriffsdefinitionenSpezielle Schaltungen der analogen MesstechnikZeit, Frequenz und PeriodendauermesstechnikSpektralanalyseMessen von ProzessgrößenSchnittstellen zur MessdatenübertragungVertiefung der Kenntnisse zum Einsatz von LabViewoder MatLab bei der MesssignalaufbereitungAufbereitung und Bewertung von MessdatenGerätekennzeichnungen

4 Lehrformen

Vorlesung, Vorträge, Vertiefung von Kenntnissen durch praktische Anwendung in einem Praktikum


Elektrotechnik I und II, Ingenieurmathematik III


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung (In der Regel mündliche Prüfung)


82

Bestandene Modulprüfung (100 % mündliche Prüfung) und erfolgreiche Teilnahme an derGruppenarbeit.


Studiengang Status





Die Gewichtung ergibt sich aus dem Anteil der Credits des Moduls an der Gesamtzahl der

notenrelevanten Credits



83

Robotik IModulname Robotik I

Modulname englisch Robotics I

Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Ioannis Iossifidis

Dozent/in Prof. Dr. rer. nat. Ioannis Iossifidis



MR/IR I 180 h 6 4. Semesterjährlich zum



Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h

Vorlesung

max. 150bzw. 120

Praktikum max. 15


Die Studierenden

kennen wichtige grundlegende Resultate und Methoden der Robotik und können diese aufausgewählte Problemstellungen anwenden können Rotationssequenzen für starre Körper mittels EulerWinkeln und Quaternionenberechnenkönnen gemäß der DennavitHartenberg Konvention Parameter und die assoziiertenhomogenen Transformationen für beliebige offene kinematische Ketten bestimmen können die direkte und inverse Kinematik für offene kinematische Ketten mit bis zu sechsFreiheitsgrade berechnen können die direkte und inverse Kinematik für mobile Roboter mit beliebige Radanordnungenund Radsorten berechnen können einfacher Robotikanwendungen in Simulation und auf realen Robotern implementieren

3 Inhalte

A.Grundlagen:

Einführung in die Robotik Koordinatensystemen und Repräsentation deren Lage mittels Rotationsmatrizen Einführung und Analyse von EulerWinkel (Konventionen, Eigenschaften, Singularitäten) Herleitung und Anwendung von Quaternionen

B.Offene Kinematische Ketten:

Homogenen Transformationen DHKonvention und assoziierte Transformationen Entwurf und Analyse von offenen kinematischen Ketten CraigYoshikawaVariante, direkte KinematikInverse Kinematik (planarer 3DoF, industrielle 6DoF und anthropomorphe 7 DoFRoboterarme)

C.Radgetriebene mobile Roboter:

Formulierung von Zwangsbedingungen aller bekannten Radtypen (starres Standardrad,lenkbares Standardrad, Castorrad, schwedisches Rad, sphärisches Rad)

84

Formulierung von Kinematiken mehrrädriger mobiler Plattformen Berechnung von Mobilität und Manövrierfähigkeit mobiler Roboter

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitendes Praktikum


keine


keine

7 Prüfungsformen

Benotete Modulprüfung (Klausur)Praktikum als Studienleistung (be/nb)


Bestandene Modulprüfung (Klausur 100 %, 120 Minuten)Bestandenes Praktikum (Studienleisutng für Praktikum, be/nbe)


Studiengang Status







Literatur:

1. Murray, RM u. a. (1994). A mathematical introduction to robotic manipulation. CRC Press.2. Selig, J M (1992). Introductory Robotics. New York: Prentice Hall.3. Siegwart, R und Illiah R. Nourbakhsh (2004). Autonomous mobile robots. MIT press.4. Craig, J J (2004). Introduction to robotics: mechanics and control. Prentice Hall.5. Iossifidis, Ioannis (2006). Dynamische Systeme zur Steuerung anthropomorpher Roboterarme

in autonomen Robotersystemen. Logos Verlag Berlin.

85

Systemintegration in FahrzeugenModulname Systemintegration in Fahrzeugen

Modulname englisch System Integration in Vehicles

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Anselm Haselhoff

Dozent/in Prof. Dr. Anselm Haselhoff



SYF 180 h 6 6. Semesterjährlich zum



Gruppengröße


5 SWS (= 75 h) Gesamt: 105 h





Automotive spezifische Prozesse und Methoden anwenden.Werkzeuge für eine Funktionsentwicklung und Systemtests zielgerichtet einsetzen.Vernetzte Systeme im Fahrzeug simulieren, auslegen und integrieren.Anforderungen an Systeme sowie Schnittstellen definieren.

3 Inhalte

Prozesse der Fahrzeugentwicklung, Methoden und Werkzeuge, AnforderungsmanagementModellbasierte Funktionsentwicklung z.B. mit Simulink und StateflowBussysteme im Fahrzeug (z.B. CAN, LIN, MOST, Flexray)

Im vorlesungsbegleitenden Praktikum werden Teilaspekte der Funktionsentwicklung z.B. mitSimulink/Stateflow/C++ umgesetzt und die Vernetzung von Systemen simuliert und analysiert.

4 Lehrformen

Vorlesung mit begleitenden Übungen und Praktikum


keine


keine

7 Prüfungsformen

Mündliche Prüfung (100%), Praktikumsteilnahme (Studienleistung)


Bestandene Modulprüfung und bestandenes Praktikum (Studienleistung für Praktikum, be/nbe)


86

Studiengang Status

Angewandte Informatik_BPO2010 Wahlpflichtmodul




MenschTechnikInteraktion_BPO2013 Wahlmodul




Winner, H. (2015), Handbuch Fahrerassistenzsysteme: Grundlagen, Komponenten undSysteme für aktive Sicherheit und Komfort, Springer Vieweg, Wiesbaden.Schäuffele, J. and Zurawka, T. (2013). Automotive Software Engineering: Grundlagen,Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. ATZ/MTZFachbuch. SpringerVieweg, Wiesbaden.Angermann, Anne (2011): MATLAB Simulink Stateflow. Grundlagen, Toolboxen,Beispiele. 7., aktualisierte Aufl. München: Oldenbourg.Ross, H.L. (2014). Funktionale Sicherheit im Automobil: ISO 26262, Systemengineering aufBasis eines Sicherheitslebenszyklus und bewährter Managementsysteme. Hanser, München.Zimmermann, W. and Schmidgall, R. (2014). Bussysteme in der Fahrzeugtechnik: Protokolle,Standards und Softwarearchitektur.Springer Vieweg, Wiesbaden.

87

Verbrennungsmotoren und alternative FahrzeugantriebeModulname Verbrennungsmotoren und alternative Fahrzeugantriebe

Modulname englisch Combustion Engines and Alternative Drives

Modulverantwortliche/r Prof. Dr.Ing. Susanne Staude

Dozent/in Prof. Dr.Ing. Susanne Staude



Dauer

WM 2:VM/FZA

180 h 6 ab dem 5.Semester

jährlich zumWintersemester

1 Semester


Gruppengröße

Seminar: 4 SWS

4 SWS (= 60 h) Gesamt: 120 h

Seminar 15


Die Studierenden…

können die wichtigsten automobilen Antriebssysteme benennen und ihre jeweiligen Vor undNachteile (in Bezug auf Kosten, Umweltaspekte, technische Reife) beschreiben.können die wichtigsten Einflussgrößen auf den Wirkungsgrad bei Verbrennungsmotorenanführen und den Zusammenhang zu CO2Emissionen erklären.können die Zusammenhänge von Wirkungsgrad, Leistung, effektivem Mitteldruck undKraftstoffverbrauch in Verbrennungskraftmotoren erkennen und können diese Größen fürOtto und Dieselmotoren berechnen.können die Entstehung von Abgasemissionen bei Otto und Dieselmotoren erklären undkennen die Technologien, die zur Minderung dieser Emissionen eingesetzt und erforschtwerden.können die in der Motorenentwicklung verwendeten Diagramme lesen und interpretieren.können ihr Wissen anwenden, um typische motortechnische Probleme zu lösen bzw. einenLösungsweg aufzuzeigen.können das relevante Wissen für die Aufgabenstellung erarbeiten.können ihre Arbeitsergebnisse verständlich und interessant präsentieren.können mit wissenschaftlicher Literatur umgehen.arbeiten fristgerecht.überprüfen ihr Wissen auf Vollständigkeit.

3 Inhalte

Unterschiedliche Kraftfahrzeugantriebe (Verbrennungsmotoren, Elektroantriebe, Wasserstoff,Hybride), ihre Vor und Nachteile, Stand der Technik und aktuelle Forschungen

Verbrennungsmotoren: Otto/Diesel, alternative Kraftstoffe, Aufbau, Funktionsweise, Kenngrößen,Vergleichsprozesse

Verbrennung: chemische Prozesse, Reaktionsgleichungen, Reaktionsenthalpie,Schadstoffentstehung, Schadstoffreduktion, Katalysatoren

4 Lehrformen

Seminar


Thermodynamik und Wärmeübertragung

88


keine

7 Prüfungsformen

Schriftliche Ausarbeitung mit Präsentation (100%)


Bestandene schriftliche Ausarbeitung mit Präsentation


Studiengang Status











Literaturvorschläge werden zu Semesterbeginn bekannt gegeben.

89

PraxissemesterPraxissemesterModulname Praxissemester

Modulname englisch Internship





Dauer

750 h 25 6. Semester jedes Semester 1 Semester

Vollzeitliches Praktikum:19 Wochen


Gruppengröße

Gesamt: 750 h



das im Studium erlernte Fachwissen auf eine konkrete Aufgabenstellung problemorientiertanwendenan praktischen, ingenieurnahen Themen im Team mitarbeiten und organisieren.ihre Erfahrungen / Ergebnisse angemessen und nachvollziehbar zu dokumentieren und zupräsentieren.die gemachten Erfahrungen zu bewerten.

3 Inhalte

Ingenieurwissenschaftliche Tätigkeit im Bereich der MechatronikInhalte werden vom jeweiligen Projektanbieter vorgegeben

4 Lehrformen

Praktikum


keine


Alle Prüfungen der ersten beiden Semester und mindestens 100 Credits

7 Prüfungsformen

Über das Praxissemester erstellt die/der Studierende einen Praxissemesterbericht. Der zuständigeLehrende nimmt diese unbenotete Leistung ab.


Bestandener Praxissemesterbericht; bestandenes Zeugnis der Einrichtung, bei der dasPraxissemester durchgeführt wird


90

Studiengang Status

Mechatronik_BPO2013 Praxissemester


Nur Anerkennung von Credits, keine Verrechnung auf die Endnote


91

PraxisseminarModulname Praxisseminar

Modulname englisch Seminar





Dauer

Praxis 60 h 2 7. Semester jedes Semester Praxissemester


Gruppengröße

Gesamt: 60 h



die Themen, Methoden und Ergebnisse ihres Praxissemesters anschaulich in einer technischenPräsentation unter definierten Rahmenbedingungen veranschaulichen.die Ergebnisse und Erfahrungen ihres Praxissemesters in einer technischen Diskussiondiskutieren.

3 Inhalte

Darstellung von Erfahrungen und Ergebnissen des Praxissemesters in einer PräsentationFühren einer technischen Diskussion und Beantwortung kritischer Fragen.

4 Lehrformen

Seminar


keine


Alle Prüfungen der ersten beiden Semester und mindestens 100 Credits

7 Prüfungsformen

Über das Praxissemester erstellt die/der Studierende einen Praxissemesterbericht und nimmt aneinem Praxisseminar teil, in dem die praktischen Tätigkeiten präsentiert werden.

Der zuständige Lehrende nimmt diese unbenotete Leistung ab.


Erfolgreicher Abschluss des Praxissemesters und erfolgreiche Teilnahme am Praxisseminar mitPräsentation


92

Studiengang Status

Mechatronik_BPO2013 Praxissemester


Nur Anerkennung von Credits, keine Verrechnung auf die Endnote


93

BachelorarbeitBachelorarbeitModulname Bachelorarbeit

Modulname englisch Bachelor's Thesis





Dauer

Bach. Thesis 360 h 12 7. Semester jedes Semester Bachelorarbeit:12 Wochen


Gruppengröße

Gesamt: 360 h



selbstständig zu arbeitendas im Studium erlernte Fachwissen problemorientiert anzuwendendie im Studium vermittelten wissenschaftlichen Methoden anzuwendenin fachübergreifenden Zusammenhängen zu denkeneigenständig Projektplanung und Zeitmanagement zu organisierenfristgerecht zu arbeitenihre Ergebnisse angemessen zu dokumentieren

3 Inhalte

Ingenieurwissenschaftliche, Tätigkeit im Bereich der MechatronikInhalte werden vom jeweiligen Projektanbieter vorgegeben

4 Lehrformen

Eigenständige Bearbeitung der Aufgabenstellung mit minimaler Anleitung durch die Lehrenden


keine


Alle Modulprüfungen der ersten fünf Fachsemester und mindestens 150 Credits.

7 Prüfungsformen

Bachelorarbeit (100%)


Bestandene Bachelorarbeit


94

Studiengang Status

Mechatronik_BPO2013 Bachelorarbeit




95

Bachelorarbeit (Kolloquium)Modulname Bachelorarbeit (Kolloquium)

Modulname englisch Colloquium





Dauer

Kolloq. 90 h 3 7. Semester jedes Semester Kolloquium: 30 Min


Gruppengröße

Gesamt: 90 h



Methodik und die Ergebnisse ihrer Bachelorarbeit (Thesis) anschaulich in einer technischenPräsenatation veranschaulichen.ihre Arbeit in einer technischen, wissenschaftlichen Diskussion diskutieren.

3 Inhalte

Darstellung von Methodik, Konzepten und Ergebnissen der BachelorArbeitFühren einer wissenschaftlichen Diskussion; Beantwortung kritischer FragenDokumentation des Anwendungsbezugs der Bachelorarbeit

4 Lehrformen

Dozentenbetreuung auf Anfrage


keine


bestandene erforderliche Modulprüfungen des 1.6. Semesters und Bewertung der Bachelorarbeitmit mindestens „ausreichend“

7 Prüfungsformen

mündliche Prüfung (30 Minuten) (100%)


bestandene Modulprüfung


Studiengang Status

Mechatronik_BPO2013 Bachelorarbeit


96



97

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