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Steuerungs-, Regelungstechnik und Datenkommunikation

Modulbezeichnung: Steuerungs-, Regelungstechnik und Datenkommunikation
Studiengang: Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2011
Code: FT24
SWS/Lehrform: 6V+2U (8 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 11
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Erforderliche Studienleistungen (gemäß ASPO):
Laborversuche mit Ausarbeitungen
Prüfungsart:
Klausur, 180 Minuten
Zuordnung zum Curriculum:
FT24 Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2011, 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 120 Veranstaltungsstunden (= 90 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 11 Creditpoints 330 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 240 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
FT01 Ingenieurmathematik I
FT05 Ingenieurmathematik II
FT08 Grundlagen von Elektrotechnik, Fahrzeug-Elektrik und -Elektronik
FT15 Ingenieurmathematik III
FT18 Numerische Mathematik und Numerische Simulation


[letzte Änderung 21.02.2017]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
FT32 Bachelor-Abschlussarbeit
FT57 Grundlagen der Motorradtechnik


[letzte Änderung 27.07.2014]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Hans-Werner Groh
Dozent:
Prof. Dr. Hans-Werner Groh


[letzte Änderung 21.02.2017]
Lernziele:
Steuerungs- und Regelungstechnik:
Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung beherrschen die Studierenden die grundlegenden Begrifflichkeiten und haben grundlegende Kenntnisse der theoretischen und mathematischen Zusammenhänge auf dem Gebiet der Steuerungs- und Regelungstechnik.
Die Studierenden sind in der Lage ihnen unbekannte regelungstechnischen Probleme der Regelkreisauslegung und Stabilitätsprüfung selbständig und mit eigenständig ausgewählt Methodik zu lösen.
 
Datenkommunikation:
Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung beherrschen die Studierenden die Grundlagen der seriellen Datenkommunikation im KFZ sowie der Datenkommunikation zwischen Fahrzeugen und zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur

[letzte Änderung 12.12.2013]
Inhalt:
Steuerungs- und Regelungstechnik:
- Einführung in die Systemtheorie: Grundbegriffe und -prinzipien der Steuerungs- und Regelungstechnik, Problemstellungen und Beispiele aus unterschiedlichen Bereichen
- Laplace-Transformation: Übertragungsfunktion und Frequenzgang
- Modellbildung, Signalflussdiagramme, Analogien
- Übertragungsverhalten von Regelstrecke und Standardreglern (P,PI, PID, PDT1)
- Statisches und dynamisches Verhalten von Regelkreisen
- Systemanalyse mit Bode-Diagramm (Frequenzgang) und Ortskurve: Synthese geschlossener Regelkreis, Führungsverhalten, bleibende Regelabweichung, Störverhalten
- Stabilitätsanalyse: Pol-Nullstellenverteilung, Hurwitz-, Nyqusit-Kriterium
- Reglerentwurf mit dem Wurzelortsverfahren
- Lineare und zeitdiskrete Regelungen, Stabilität zeitdiskreter Systeme
- Simulation mit Matlab/Simulink
 
Datenkommunikation:
- Motivation für den Einsatz serieller Bussysteme
- Überblick über die wichtigsten seriellen Bussysteme im KFZ
- Grundlagen serieller Kommunikation, z.B. Adressierung, Framing, Datensicherung, Buszugriff und Synchronisation
- Aufbau elektronischer Steuergeräte, typische Elektronikarchitekturen, Netzwerktopologien und –komponenten, Referenzmodell der Datenkommunikation
- Aufbau und Nutzung der CAN-Technologie, Grundprinzipien des CAN-Protokolls und der Funktionsweise eines CAN-Netzwerkes
- Aufbau und Nutzung der LIN-Technologie, Grundprinzipien des LIN-Protokolls und der Funktionsweise eines LIN-Netzwerkes
- Aufbau und Nutzung der MOST-Technologie, Grundprinzipien des MOST-Protokolls
- Fahrzeugdiagnosesysteme, On-Board-Diagnose (OBD), Fehlerspeicheranalyse
- Funkschnittstellen (Bluetooth)
- Kommunikation zwischen Fahrzeugen
- Kommunikation zwischen Fahrzeug und Infrastruktur
- Vorbereitung der praktischen Umsetzung der erworbenen Kenntnisse in nachfolgenden Laborveranstaltungen (6. Semester)

[letzte Änderung 12.12.2013]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesungsskript und Laborversuche

[letzte Änderung 12.12.2013]
Literatur:
Steuerungs- und Regelungstechnik:
Unbehauen, H.: Regelungstechnik: Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme, Fuzzy-Regelsysteme, 15. Auflage: Vieweg + Teubner Verlag Wiesbaden, 2008, ISBN: 978-3-8348-0497-6 (Print), 978-3-8348-9491-5 (Online)
Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik mit MATLAB und Simulink, 9. Auflage, Harri Deutsch Verlag, Frankfurt am Main, 2012, ISBN 978-3-8171-1895-3
Föllinger, O.: Regelungstechnik : Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, 10. Auflage, Hüthig Verlag, Heidelberg, 2008, ISBN: 978-3-7785-2970-6
Samal, E.: Grundriss der praktischen Regelungstechnik, 17., verbesserte und erweiterte Auflage; R. Oldenbourg Verlag München, 1991, ISBN 3-486-21923-5
 
 
Datenkommunikation:
Zimmermann, W., Schmidgall, R.: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, 4., akt. und erw. Aufl., 2011, Vieweg-Verlag, ISBN 978-3-8348-0907-0
Lawrenz, W.: CAN Controller Area Network, Hüthig Verlag, 4., überarbeitete Auflage, Heidelberg, 2000, ISBN 3-7785-2780-0

[letzte Änderung 13.12.2013]
[Tue May 26 21:20:11 CEST 2020, CKEY=fsrud, BKEY=fz, CID=FT24, LANGUAGE=de, DATE=26.05.2020]