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Steuerung mechatronischer Systeme

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Steuerung mechatronischer Systeme
Modulbezeichnung (engl.): Controlling 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/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2011
Code: MST.SMS
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..
P231-0078
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.
2SU (2 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: 6
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.

MST.SMS (P231-0078) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012 , 6. Semester, Pflichtfach
MST.SMS (P231-0078) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2011 , 6. 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 30 Veranstaltungsstunden (= 22.5 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 127.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST.MCS Micro-Controller-Systeme
MST.MPR Mikroprozessortechnik
MST.TPR Technische Programmierung


[letzte Änderung 27.05.2014]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schäfer

[letzte Änderung 01.10.2005]
Lernziele:
Die Studierenden erwerben die Grundkenntnissen zur Steuerung technischer Prozesse mit frei programmierbaren Steuerungen im industriellen Umfeld inkl. der Methodik zur Realisierung beliebiger Ablaufsteuerungen mittels deterministischer. endlicher Automaten. Die Studierenden kennen die Vorgehensweise bei der Implementierung digitaler Regler. Die Studierenden sind in der Lage, Steuerungen für mechatronische Systeme auf einfachen Mikrocontroller-Systemen sicher zu entwerfen und zu implementieren.

[letzte Änderung 27.05.2014]
Inhalt:
1. Einleitung/Konzept
- Zyklische Datenerfassung zur Erstellung eines Prozessabbildes
- Erfassung asynchroner Ereignisse
- Kommunikation über Feldbusse
2. Sequentielle und quasi-parallele Ablaufsteuerungen mittels deterministischer, endlicher Automaten
- Theorie
-- Transitionen
-- Aktionen
- Grafische Darstellung
- Implementierung
3. Implementierung von zeitdiskreten Reglern
- Diskretisierung zeitkontinuierlicher Systeme
-- PT1-Systeme
-- Integrierer
-- Differenzierer
-- PID-Regler
- Implementierung
4. Anwendungsbeispiele aus der Praxis

[letzte Änderung 20.09.2013]
Literatur:
Jospeh Yiu: "The Definite Guide to the ARM Cortex-M3", Newnes
Bruce P. Douglass: "Design Patterns for Embeddd Systems in C", Newnes
Daniel W. Lewis: "Fundamentals of Embedded Software with the ARM Cortex-M3", Pearson International Ed.
Thomas Eißenlöffel: "Embedded-Software entwickeln", dpunkt.verlag
J. A. Langbridge: Professional Embedded ARM Development, John Wiley & Sons, 2014
Jan Lunze: "Regelungstechnik I", Springer (online verfügbar)
Heinz Unbehauen: "Regelungstechnik I", Vieweg Teubner (online verfügbar)
Robert C. Seacord: The CERT C Coding Standard, 98 Rules for Developing Safe, Reliable and Secure Systems, 2nd ed., Addison Wesley, 2014 ==> https://securecoding.cert.org/confluence/display/seccode/CERT+C+Coding+Standard

[letzte Änderung 27.05.2014]
[Sat Dec 10 06:40:20 CET 2022, CKEY=ysteums, BKEY=yst, CID=MST.SMS, LANGUAGE=de, DATE=10.12.2022]