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Simulation mechatronischer Systeme

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Simulation mechatronischer Systeme
Modulbezeichnung (engl.): Simulation of Mechatronic Systems
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020
Code: MTM.SIM
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P231-0016
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4SU (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit

[letzte Änderung 10.04.2011]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MTM.SIM (P231-0016) Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020 , 2. Semester, Pflichtfach
MST.SIM (P231-0016) Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.04.2016 , 2. Semester, Pflichtfach
MST.SIM (P231-0016) Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.10.2011 , 9. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MTM.MES Mechatronische Systeme
MTM.NUS Numerik und Statistik


[letzte Änderung 23.11.2020]
Sonstige Vorkenntnisse:
Technische Mechanik I und III (Statik und Kinetik), lineare Algebra, Analysis (Funktionen mehrere Veränderlicher)

[letzte Änderung 23.11.2020]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer
Dozent/innen:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer


[letzte Änderung 23.11.2020]
Lernziele:
Mit diesem Modul werden die Studierenden befähigt, Modelle einfacher mechatronischer Systeme mit konzentrierten Parametern methodisch zu erstellen, diese zu verifizieren und zu simulieren. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem Lagrange-Formalismus und dessen Anwendung.
Dieses Modul hat zum Ziel, Komponenten und Wissen aus unterschiedliche Fachgebieten zu einer Einheit zusammen zu führen. Die Studierenden erlernen den ganzheitlichen Systemgedanken und sind insbesondere in der Lage, ihren Lösungsansatz vorzustellen und im Team zu diskutieren, gemeinsam Fehler zu erkennen und das Verfahren systematisch zu verbessern.

[letzte Änderung 23.11.2020]
Inhalt:
1. Einführung in die Thematik anhand von Beispielen
1.1. Einfache Beispiele
1.2. Komplexere Beispiele
2. Theoretische Grundlagen der Modellerstellung
2.1. Bilanzgleichungen
2.2. Lagrange-Formalismus
2.1.1. Problemstellung
2.1.2. Ansatz
2.1.3. Herleitung
2.1.4. Forminvarianz
2.1.5. Symmetrien und Erhaltungssätze
3. Anwendungen


[letzte Änderung 23.11.2020]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
MATLAB/Simulink

[letzte Änderung 10.04.2011]
Literatur:
- Heinmann, Gerth, Popp: Mechatronik  Fachbuchverlag Leipzig, 2001
- Reíner Nollau: Modellierung und Simulation technischer Systeme, Springer Verlag, 2009
- A. Weinmann:  Comuputerunterstützung für Regelungsaufgaben, Springer Verlag, 1999
- Angermann, Beuschel, Rau, Wohlfarth: Matlab – Simulink, Stateflow, Oldenbourg Verlag, 2002
- H. Bode: Matlab in der Regelungstechnik, Teubner Verlag, 1998
- W.D. Pietruszka, MATLAB und Simulink in der Ingenieurpraxis, Teubner, 2006
- C.-D. Munz, T. Westermann, Numerische Behandlung gewöhnlicher und partieller Differenzialgleichungen, Springer, 2005
- O. Zirn, S. Weikert, Modellbildung und Simulation hochdynamischer Fertigungssysteme, Springer, 2005
- H. Bode, MATLAB-SIMULINK Analyse und Simulation dynamischer Systeme, Teubner, 2006


[letzte Änderung 10.04.2011]
[Fri Jun 14 07:32:29 CEST 2024, CKEY=zmsmsx, BKEY=mechm, CID=MTM.SIM, LANGUAGE=de, DATE=14.06.2024]