Ingenieurp?dagogik Elektrotechnik-Informationstechnik (B.Sc.)

Mathematik 1

Voraussetzungen:
keine

Gesamtziel:
Erwerb von mechatronischen Grundlagen. Die 足球外围前十平台den erhalten eine Grundausbildung in Mathematik und Physik und allen Fachgebieten der Mechatronik. Die 足球外围前十平台den werden bef?higt fachübergreifend das Zusammenwirken verschiedener Systemkomponenten zu verstehen und in Systemen zu denken. Sie erlernen die Grundf?higkeiten zur Konzeption, Auslegung Simulation und Realisierung mechatronischer Systeme und die Methodik sich selbst Wissen anzueignen. Die Absolventen sind in der Lage, Wissen zu bewerten, sich schnell in neue Arbeitsgebiete einzuarbeiten, Fragestellungen der Mechatronik ingenieurm??ig zu bearbeiten und ihr Wissen auf dem neuesten Stand der Technik zu halten.

Inhalt:
Vektorrechnung: Der Vektorbegriff, Vektoren in kartesischen Koordinatensystemen, Vektoralgebra, Lineare Abh?ngigkeit, Basis, Anwendungen in der Analytischen Geometrie,
Lineare Algebra: Matrizenalgebra, Determinanten, Lineare Gleichungssysteme
Komplexe Arithmetik: Definition und Begriffe, Rechnen mit komplexen Zahlen, Darstellungsformen für komplexe Zahlen, Potenzen und Wurzeln, Der Fundamentalsatz der Algebra, Superposition von Schwingungen, Kurven und Gebiete, Komplexe Funktionen
Funktionen mehrerer Variabler: Grundbegriffe, Differenzierbarkeit

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung (150 Min)

Elektrotechnik 1

Vorrausetzungen:
Empfohlen: Mathematische Grundkenntnisse für die Berechnung von linearen Gleichungssystemen. Grundlegendes Verst?ndnis für die Differenzial- und Integralrechnung. Rechnen mit komplexen Zahlen.

Gesamtziel:

Die 足球外围前十平台den erkennen die Bedeutung der Elektrotechnik in der Mechatronik.
Sie beschreiben die Grundelemente elektrischer Schaltungen (Widerstand, Kondensator, Induktivit?t) und erkl?ren die Grundgesetze der Elektrotechnik wie z.B. die Gesetze nach Kirchhoff.
Sie kennen Methoden zur Analyse von Gleichspannungsnetzwerken (z.B. Knotenpunktanalyse) und haben ein grunds?tzliches Verst?ndnis für elektrische und magnetische Felder (z.B. Feldbegriff, Feldlinien, Feldst?rke, Kraftwirkungen, Energie).
Die 足球外围前十平台den beschreiben Induktionsvorg?nge (Induktion der Ruhe, Induktion der Bewegung).
Durch die Bearbeitung der vorlesungsintegrierten ?bungen im Dialog mit dem Dozenten und den H?rern lernen die 足球外围前十平台den eigene L?sungsans?tze zu entwickeln und zu verteidigen. Sie lernen die eigenen F?higkeiten einzusch?tzen und auf sachlicher Ebene kontrovers zu diskutieren.Die 足球外围前十平台den wenden den ?berlagerungssatz auf lineare elektrische Netzwerke an.
Sie wandeln komplexe Netzwerke in eine Ersatzspannungsquelle oder Ersatzstromquelle um und l?sen Linien- und Fl?chenintegrale bei einfachen Geometrien (z.B. zur Berechnung der Spannung aus der Feldst?rke eines elektrischen Felds). Zus?tzlich erstellen und interpretieren sie Zeiger- und Liniendiagramme.

Inhalt:
Grundbegriffe: elektrische Ladung, elektrischer Strom, Potenzial, Spannung, Widerstand; passive- und aktive Zweipole.
Kirchhoff’sche Gesetze.
Grundlegende Verfahren zur Analyse von Netzwerken, elektrische Energie und Leistung.
Elektrisches Str?mungsfeld, elektrostatisches Feld, ideale Kondensatoren, Verschiebungstrom.
Grundgr??en des magnetischen Feldes, Materie im Magnetfeld, Durchflutungsgesetz (1. Maxwell’sche Gleichung), Dauermagnete, Induktionsgesetz (2. Maxwell’sche Gleichung).
Einführung in die Wechselstromlehre; komplexe Darstellung.

Prüfungsleistung:
Schriftliche Prüfung (90 Min)

Technische Mechanik

Voraussetzungen:
Empfohlen: L?sung von Gleichungssystemen, Integral- und Differenzialrechnung, Winkelfunktionen

Gesamtziel:
Erkennen die Bedeutung der Mechanik in der Mechatronik, Erkennen grundlegende mechanische Elemente wie Lager und Gelenke in einteiligen und mehrteiligen Konstruktionen, Kennen die Grundbelastungsf?lle der Festigkeitslehre und deren ?berlagerungen, W?hlen passende Lagerungen und Gelenke aus für die statisch bestimmte Lagerung von Konstruktionen.
Wenden die Methoden der Technischen Mechanik und Festigkeitslehre im Konstruktionsprozess zur Dimensionierung und Festlegung der Lagerung an
Wenden die Methode des Freimachens auch bei komplexen Modellen sicher an, Entwickeln aus diesen Freik?rperbildern die Kr?fte- und Momentengleichgewichte, L?sen die Kr?fte- und Momentengleichgewichte zur Bestimmung der Lager-, Gelenk- und Schnittreaktionen, Berechnen aus den Schnittreaktionen die wirkende Beanspruchung im Bauteil für Standardlastf?lle, Beurteilen die berechneten Spannnungen und Verformungen im Hinblick auf die Werkstoffeigenschaften.
Modellieren und Bewerten die Lagerung, beurteilen und berechnen den Beanspruchungsverlauf, Analysieren einfache Tragwerke bzgl. Ihrer Festigkeit bei geforderter Beanspruchung, Leiten aus den Ergebnissen der Festigkeitsrechnung Folgerungen bzgl. der zul?ssigen Beansprucheng ab.

Inhalt:
Ebene Stereostatik: Einführung, Grundbegriffe, Axiome, Zentrales Kr?ftesystem, Allgemeines Kr?ftesystem, Tragwerke, Schwerpunkt, Balken
Elastostatik, Festigkeitslehre: Einführung, Beanspruchungsarten, Zugbeanspruchung, Druckbeanspruchung, Biegebeanspruchung, Schubbeanspruchung, Torsionsbeanspruchung, Sonderf?lle Grundbelastung, Zusammengesetzte Beanspruchung

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung (90 Min)

Informatik 1

Voraussetzungen:
verpflichtend: keine
empfohlen: keine

Inhalte:
a) Vorlesung:
a. Grundlagen der Programmierung
b. Objektorientierte Programmierung in C#
c. Exceptions und Exception Handling
d. Collections in C#
e. Informations- und Zahlendarstellung
f. Einblick in die Programmierung in Java

b) Labor: Programmierübungen zum jeweiligen Vorlesungsstoff

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet) für die erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht

Lern- und Arbeitstechniken

Voraussetzungen:
verpflichtend: keine
empfohlen: keine

Inhalte:
a) Vorlesung:
? Einsatz von Skriptsprachen zur L?sung mathematisch-naturwissenschaftlicher Fragestellungen
? Visualisierung mit Hilfe von 2- und 3-dimensionalen Grafiken
? Grundlagen der Simulation
? Grundlagen der Parameteroptimierung

b) Tutorium:
? Einführungsveranstaltung Bibliothek
? Weitere Veranstaltungen dienen dazu, unter Anleitung das im Grundstudium bereits erworbene Wissen anzuwenden und
zu vertiefen.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Seminar: Bericht unbenotet,
Tutorium: Testat unbenotet

Mathematik 2

Voraussetzungen:
Empfohlen: Vorlesung Mathematik 1

Gesamtziel:
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, k?nnen die 足球外围前十平台den die behandelten mathematische Methoden auf Ingenieurprobleme anwenden. Die 足球外围前十平台den verstehen die Mathematik als ?Sprache der Naturwissenschaften und der Technik. Sie lernen, bereits mathematisch vormodellierte Ingenieurprobleme zu l?sen. Die 足球外围前十平台den erwerben logisches Denken und Abstraktionsverm?gen.

Inhalt:
Gew?hnliche Differentialgleichungen: Grundbegriffe, L?sungsverfahren für Differentialgleichungen 1. Ordnung, Lineare Differentialgleichungen h?herer Ordnung, Die Schwingungsdifferentialgleichung,
Potenzreihen: Unendliche Reihen, Konvergenz, Die Taylorsche Formel, Rechnen mit Potenzreihen, Analytische Fortsetzung elementarer Funktionen
Fourierreihen: Periodische Funktionen, Fourierreihen für 2π-periodische Funktionen, Fourierreihen für allgemeine Periode, Rechnen mit Fourierreihen, Fourierreihen in komplexer Darstellung, Das Spektrum einer periodischen Funktion, Das Fouriertransformation
Laplacetransformation: Einleitung, Eigenschaften, L?sung von DGL und DGL-Systeme bei gegebenen Anfangswerten, Einführung in die Systemtheorie

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung (90 Minuten)

Physik

Voraussetzungen:
Vorlesungen des ersten Semesters im Besonderen: Mathematik 1 und Technische Mechanik 1
Empfohlen: Mathematische L?sungsans?tze für DGL

Gesamtziel:
Die 足球外围前十平台den beherrschen die physikalischen Grundlagen und mathematischen Modellierungen wichtiger Probleme der Mechanik, Schwingungs- und Wellenlehre sowie der Thermodynamik. Sie erkennen wiederkehrende physikalische Modellbeschreibungen und k?nnen L?sungsans?tze übertragen. Die 足球外围前十平台den k?nnen ihren L?sungsansatz zu physikalischen Fragestellungen verst?ndlich zu formulieren und mit anderen diskutieren. Durch Bearbeitung von ?bungsaufgaben einzeln und im Team lernen die 足球外围前十平台den, ihr Wissen an andere weiterzugeben und deren Schwierigkeiten, zum Beispiel beim Verst?ndnis, zu erkennen.
Die 足球外围前十平台den sind in der Lage bekannte physikalische Modelle in neuen Aufgabenstellungen erfolgreich anzuwenden. Sie k?nnen einfache Vorgehensweisen zur L?sung physikalischer Probleme in neue Fragestellungen transferieren (Erhaltungss?tze, Aufstellung von DGL …). Die 足球外围前十平台den k?nnen sich in nicht behandelte, für den Ingenieur wichtige physikalische Themengebiete einarbeiten und soweit aufarbeiten, dass im Fachgespr?che mit Experten L?sungen erarbeitet werden k?nnen.
Die 足球外围前十平台den sind aufgrund anschaulicher und ph?nomenologischer Betrachtungen in der Lage ihre Ergebnisse zu überprüfen und deren Qualit?t zu bewerten. Die 足球外围前十平台den sind f?hig, neuartige experimentelle Apparaturen zu entwerfen, um notwendige Kenndaten messtechnisch zu verifizieren oder zu bestimmen.

Inhalt:
Mechanik: Kinematik und Dynamik (translatorisch und rotatorisch), Erhaltungss?tze, Massepunkte und starrer K?rper
Schwingungen und Wellen: Harmonische Schwingung (frei und erzwungen, ged?mpft und unged?mpft), Harmonische Wellen, Interferenz und Beugung
Thermodynamik: Temperatur, Thermische Ausdehnung, W?rmekapazit?ten, Zustandsgleichung von Gasen, Innere Energie, W?rme und Volumenarbeit, Technische Kreisprozesse.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung

Elektrotechnik 2

Voraussetzungen:
Empfohlen: Elektrotechnik 1, Mathematik, insbesondere Komplexe Rechnung

Gesamtziel:
Die 足球外围前十平台den sind f?hig, die grunds?tzlichen physikalischen Gesetzm??igkeiten der Elektrotechnik zu verstehen. Sie sind in der Lage, die grundlegendens Aufbau von Messanordnungen und den Umgang mit messtechnischen Ger?ten zu verstehen. Sie sind mit den Randbedingungen und Methoden digitaler Messdatenerfassungen vertraut. Die 足球外围前十平台den k?nnen fachübergreifend das Zusammenwirken verschiedener Systemkomponenten verstehen und in Systemen denken. Sie sind f?hig, die Problematik des Messens, der Messtoleranzen und der m?glichen Messfehler zu erkennen. Sie k?nnen die Vorteile einer systematischen und zielorientierten Herangehensweise an Problemstellungen erkennen. Die 足球外围前十平台den kennen die Vorteile des systemischen und strukturierten Denkens. Sie sind in der Lage, die Vorteile und Organisation der Teamarbeit zu begreifen. Die 足球外围前十平台den k?nnen die grunds?tzlichen physikalischen Gesetzm??igkeiten der Elektrotechnik anwenden. Sie sind in der Lage, die Beschreibung von Systemen mit harmonischer Anregung im Frequenzbereich durchzuführen und als Ortskurven darzustellen. Die 足球外围前十平台den sind f?hig, diese Kenntnisse auf ausgew?hlte Gebiete der Wechselstromlehre anzuwenden, insbesondere auf Drehstromsysteme und Transformatoren. Sie k?nnen die grundlegende Fertigkeiten des Aufbaus von Messanordnungen und den Umgang mit messtechnischen Ger?ten anwenden. Die 足球外围前十平台den k?nnen die Messger?te Digitalvoltmeter und Oszilloskop verwenden sowie PC-basierte Messtechnik einsetzen.Sie sind in der Lage zur grunds?tzlichen Konzeption, Auslegung, Simulation und Realisierung dynamischer Systeme. Sie k?nnen das Wissen und Verstehen der Elektrotechnik- und Messtechnik auf andere Themenbereiche übertragen. Die 足球外围前十平台den sind f?hig, die Kenntnisse selbst?ndig zu aktualisieren. Die 足球外围前十平台den k?nnen im Team L?sungskonzepte anhand von ?bungsbeispielen erarbeiten. Sie k?nne sich selbst organisieren, die Arbeit strukturieren und Ergebnisse kritisch hinterfragen. Sie sind in der Lage, Fragestellungen und L?sungen aus dem Bereich der Elektrotechnik und Mess-technik gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren. Sie k?nnen anderen Personen zuh?ren, sie verstehen und sich mit ihnen verst?ndigen. Sie sind f?hig, die Zusammenh?nge der für die Aufgabenstellung relevanten technischen Fragestel-lungen darzustellen. Sie k?nnen ihr Wissen und Verstehen der elektrotechnischen und messtechnischen Zusammenh?nge auf ihre sp?tere berufliche T?tigkeit anwenden. Sie k?nnen ihre Kenntnisse sowie ihr Verst?ndnis aus dem Bereich der Messtechnik zur Analyse und L?sung technischer Fragestellungen anwenden und geeignete Methoden ausw?hlen. Die 足球外围前十平台den sind in der Lage, die zur L?sung messtechnischer Aufgabenstellungen geeignete Hard- und Software zu nutzen. Sie sind f?hig, ihren L?sungsweg durch Argumente gegenüber Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kunden zu vertreten. Sie k?nnen die Eigenschaften passiver Bauelemente und Netzwerbe bei Betrieb mit Wechselgr??en analysieren und die Ergebnisse interpretieren. Sie sind in der Lage, die Messergebnisse zu analysieren und zu bewerten. Die 足球外围前十平台den sind f?hig, elektrotechnische Aufgabenstellungen zu analysieren und so aufzubereiten, dass sie ihre Kenntnisse der Methoden zur L?sung anwenden k?nnen.

Inhalt:
Analyse linearer Netzwerke bei Betrieb mit Wechselgr??en: Grundschaltungen, Ersatzquellen, Leistung, ?berlagerung.
Ortskurven: grunds?tzliche Darstellung, Inversion.
Bode-Diagramm: Aufgabenstellung, grunds?tzliche Darstellung, Addition von Amplituden- und Phasendiagrammen. Mehrphasen-Systeme: Prinzip, Schaltungsvarianten, Leistung. ?bertrager: grunds?tzliche Funktionsweise, Darstellungsformen, Verluste. Analyse einfacher linearer Netzwerke mit den Methoden der Wechselstromlehre. Verst?ndnis für und Anwendung von Frequenzgang, Bode-Diagramm und Ortskurve. Grundlegendes Verst?ndnis für Drehstrom-Systeme und Transformatoren.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung, Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team mit Bericht.
Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein

Konstruktionslehre

Voraussetzungen:
verpflichtend: keine
empfohlen: Zeichnerische Grundfertigkeiten, Vorkurs Mathematik oder vergleichbare F?higkeiten, r?umliches Vorstellungsverm?gen, Grundfertigkeit im Umgang mit PCs

Inhalte:
a)
Freihandzeichnen
Ansichten und ihre normgerechte Anordnung
Schnitte
Bema?en
Stücklisten
Technische Oberfl?chen
Toleranzen und Passungen
Toleranzen für Form und Lage
Darstellen von Baugruppen
Lasten- und Pflichtenheft
methodisches Konstruieren
b)
Anwenden der theoretischen Kenntnisse der Vorlesung auf eine praxisnahe Entwicklungsaufgabe
methodisches Suchen nach L?sungsans?tzen
Bewerten von Konzepten
Erstellen von Funktionsskizzen und Zusammenbauzeichnungen
Ableitung von Einzelteilzeichnungen
Ausarbeitung von Projektpr?sentationen
Diskussion und Verteidigung der eigenen Ideen im Wettbewerb mit konkurrierenden Konzepten
c)
Erstellen von dreidimensionalen Modellen und daraus abgeleiteten technischen Zeichnungen, Stromlaufpl?nen und Leiterplatten-Layouts mit CAD-Systemen

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) benotete Klausur (60 Minuten)
b) Entwurf unbenotet
c) Testat unbenotet

Informatik 2

Voraussetzungen:
verpflichtend: keine
empfohlen: keine

Inhalte:
a) Vorlesung:
a. Erstellung graphischer Benutzeroberfl?chen mit C#
b. Erstellung nebenl?ufiger Anwendungen in C#
c. Ger?tekommunikation über RS232 und USB
d. Netzwerkkommunikation in C#
b) Labor:
Programmierübungen zum jeweiligen Vorlesungsstoff
c) Labor:
Laborversuche zu ausgew?hlten Themen aus
a. Mechanik
b. Schwingungslehre
c. Str?mungslehre
d. Thermodynamik
e. Optik

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Testat (unbenotet) für die erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht
c) Testat (unbenotet) für die erfolgreiche Bearbeitung aller Versuche mit Bericht

Elektronik

Voraussetzungen:
Elektrotechnik 1
Empfohlen: Grundlagen der Elektrotechnik; Berechnung von passiven Gleichstrom- und Wechselstromschaltungen.

Gesamtziel:
Die 足球外围前十平台den k?nnen Schaltungen aus dem gelehrten Bereich der Elektronik erkennen, beschreiben und nach Anforderung in deren Grundfunktionen analysieren. Sie sind in der Lage die erworbenen Kompetenzen auf weiterführende Themen der Elektronik auszuweiten. Die 足球外围前十平台den verfügen über das Wissen die Eigenschaften ihnen aus der Vorlesung bekannten Grundschaltungen über ihnen bekannte Grundformeln zu berechnen und Sie verstehen die Grundmechanismen der Arbeitsweise dieser Schaltungen. Ihnen sind die Grundm?glichkeiten SPICE-kompatibler unterstützender Simulationswerkzeuge bekannt. Die 足球外围前十平台den k?nnen Grundschaltungen nach Anforderung analysieren, erkennen deren Funktion und k?nnen diese beschreiben. Bei der Analyse sind sie weitgehend in der Lage die Abstraktionsverfahren der vorausgesetzten Vorlesungen Elektrotechnik 1 (oder ein ?quivalent dazu) einzusetzen. Die 足球外围前十平台den k?nnen Grundschaltungen analysieren und deren analysierten Eigenschaften grunds?tzlich bewerten.

Inhalt:
Halbleiter und ihre Eigenschaften, Eigenschaften und Anwendung homogener Halbleiterbauelemente, Beispiel: NTC- und PTC-Widerstand, Dioden, Funktionsweise, Eigenschaften, Modelle, Berechnungsverfahren und Anwendung, Kühlung von verlustbehafteten elektrischen und elektronischen Bauteilen, Statisch und dynamisch, bipolare Transistoren (Schwerpunkt npn), Funktionsweise, Eigenschaften, Modelle, Berechnungsverfahren und Anwendungen, Funktionsweise und Eigenschaften von Feldeffekttransistoren im Schwerpunkt n-Kanal MOS-FET sowie deren Grundanwendungen, Operationsverst?rker und Komparatoren, Funktionsweise, Eigenschaften, Modelle, Berechnungsverfahren und Anwendungen, Ideale und reale Eigenschaften, Lineare und nicht lineare Verst?rker, Komparator- und Schmitt-Triggeranwendungen, Eigenschaften und Anwendung passiver linearer Bauelemente

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung

Digitaltechnik

Voraussetzungen:
Empfohlen: Elektrotechnik 1 oder ?quivalente Kenntnisse: Berechnung von Gleichstromkreisen, Elektronik oder ?quivalente Kenntnisse: Schaltungen mit Dioden, FET und Bipolartransistor, Informatik: Zahlensysteme

Gesamtziel:
Die 足球外围前十平台den kennen die logischen Verknüpfungen und Rechenregeln der Schaltalgebra. Sie kennen die verschiedenen Realisierungsm?glichkeiten von logischen Verknüpfungen. Sie wissen, was man unter programmierbaren Logikverknüpfungen versteht. Die 足球外围前十平台den kennen den Aufbau von Schaltwerken. Sie kennen den Aufbau einer einfachen CPU. Die 足球外围前十平台den k?nnen Schaltnetze und Schaltwerke entwickeln und realisieren. Sie k?nnen einfache Hardwarebeschreibungen mit VHDL durchführen. Die 足球外围前十平台den k?nnen Z?hlerschaltungen entwickeln. Sie k?nnen Flipflops anwenden. Sie k?nnen im Team digitale L?sungen erarbeiten. Sie sind in der Lage, die Einsatzm?glichkeiten von Schaltnetzen und Schaltwerken zu beurteilen. Sie k?nnen digitale Aufgabenstellungen analysieren und Methoden zu deren L?sung erarbeiten. Sie k?nnen verschiedene Realisierungsm?glichkeiten von digitalen Schaltungen analysieren und beurteilen.

Inhalt:
Logische Verknüpfungen und Rechenregeln: Entwurf von Schaltnetzen, Realisierung von logischen Verknüpfungen (TTL, CMOS, Multiplexer,...), Programmierbare Logikbausteine, Hardware-Beschreibung mit VHDL, Entwurf von Schaltwerken, Flipflops, Entwurf von Z?hlern und Registerschaltungen, Rechenschaltungen, Codes und Zahlensysteme

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Schriftliche Prüfung, Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgaben im Team Das Modul wird benotet. Die Modulnote ergibt sich aus der schriftlichen Prüfung. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.

Informationstechnik

Voraussetzungen:
Empfohlen: Elektrotechnik 1 oder ?quivalente Kenntnisse: Berechnung von Gleichstromkreisen, Elektronik oder ?quivalente Kenntnisse: Schaltungen mit Dioden, FET und Bipolartransistor, Informatik: Zahlensysteme

Gesamtziel:
Die 足球外围前十平台den verstehen die objektorientierte Denkweise; Sie kennen grundlegende Begriffe der Datenkommunikation wie Topologie, Multiple-Access-Protokolle und Fehlererkennung; Sie kennen und verstehen die grundlegenden Zusammenh?nge zwischen klassischen Methoden der Kommunikationstechnik, der Netzwerk und Computertechnik sowie der Nachrichtentechnik und Informationstheorie; Sie verstehen den Zweck von Referenzmodellen und kennen die Referenzmodelle OSI und TCP/IP; Die 足球外围前十平台den verstehen den grundlegenden Zusammenhang zwischen Datenrate und Signalbandbreite; Sie kennen und verstehen grundlegende Methoden der Leitungscodierung und Modulation; Sie verstehen den Zweck von Vielfachzugriffsverfahren und kennen verschiedene grundlegende Duplexing- und Multiplexingverfahren; Die 足球外围前十平台den kennen und verstehen den Zweck von Carrier-Sensing Verfahren; Sie kennen verstehen die grundlegenden Ethernet-Technologien; Sie verstehen die Zuweisung von Adressen in IPv4 Netzwerken; Sie kennen und verstehen die grundlegenden Funktionsprinzipien hinter einfachen Routing-Algorithmen. Die 足球外围前十平台den k?nnen kleine objektorientierte Programme schreiben; Sie k?nnen den Zweck der auf den verschiedenen Netzwerk-Layern verwendeten Modulations- Codierungs- und Vielfachzugriffsverfahren nachvollziehen; Sie k?nnen Adressen in einfachen IPv4 Netzwerken vergeben und IPv4 Netzwerke in Subnetze unterteilen.

Inhalt:
Vorlesung Software Engineering 1: Grundlagen der Softwareentwicklung, Problem der Qualit?t in der Softwareentwicklung; Programmentwicklung: Ablauf eines Softwareprojekts, Software-Entwicklungsprozesse, Test von Software; Einführung in die Beschreibungssprache Unified Modelling Language (UML). Einführung in objektorientierte Analyse und objektorientiertes Design. Objektorientierte Konzepte : Klassen, Konstruktor, Destruktor, Copy-Konstruktor, Klassenvariablen und Klassen-Methoden, Vererbung, Polymorphismus, abstrakte Klassen.
Vorlesung Kommunikationssysteme:
Meilensteine der Kommunikationstechnik: Telegrafie und Fernsprechtechnik, Drahtlose Kommunikationstechnik, Digitale Kommunikation, Rechner und Datennetze.
Referenzmodelle: OSI-Referenzmodell, TCP/IP-Referenzmodell.
Medienzugriff und Mehrbenutzerkommunikation: Datenrate und Signalbandbreite, Leitungsgebundene ?bertragungsmedien, Drahtlose ?bertragungsverfahren, Kanalcodierung.
Kommunikation auf der Bitübertragungsschicht: Duplex-Verfahren, Multiplex-Verfahren, Carrier-Sensing-Verfahren, Ethernet
Paketübertragung auf der Netzwerk-Schicht: Adressierung in IP-Netzwerken, Routing, Adressaufbau und Namensaufl?sung.
Labor Software Engineering 1: Objektorientierte Programmierung mehrerer kleiner ?bungen und von 2 Softwareprojekten.

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Schriftliche Prüfung (45min); b) Schriftliche Prüfung (45min); c) Erfolgreiche Teilnahme an allen Laborübungen und erfolgreiche Bearbeitung des Abschlussprojekts. Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein

Signalverarbeitung

Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Mathematik 1 und 2

Inhalte:

a)    Einführung

• Einführung in zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale;
• Auswirkungen der Quantisierung von Sensoren, A/D-Wandlern und D/A-Wandlern;

Zeitkontinuierliche Signale

• Fourier-Analyse : Anwendungen zur Fourierreihe ;
• Fourier-Transformation und ihre Anwendung zur Fourier-Analyse;

Zeitkontinuierliche Systeme

• Eigenschaften zeitkoninuierlicher Systeme
• Wichtige Anwendungen der Laplace-Transformation;
• Stabilit?t zeitkontinuierlicher Systeme;
• Einführung in zeitkonituierliche Filter;

Zeitkontinuierliche Filter

• Entwurf und Anwendung einfacher Filter : Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre.

Zeitdiskrete Signale

• Abtast-Haltevorgang und Abtasttheorem nach Shannon;
• diskrete Fourier-Transformation , Fast-Fourier-Transformation;

Zeitdiskrete Systeme

• Differenzengleichung;
• diskrete Faltung;
• Z-Transformation und Z-?bertragungsfunktion;
• Wichtige Anwendungen der Z-Transformation;
• Stabilit?t zeitdiskreter Systeme;
• rekursive und nichtrekursive Filter;
• Wahl der Abtastzeit;

 b)       

Laborversuche zu den Themen

• grundlegende Vorgehensweise zur digitalen Signalverarbeitung am Beispiel der Gl?ttung eines gest?rten Signals mittels gleitender Mittelwertbildung;
• Fourier-Transformation und ihre Anwendung zur Fourieranalyse;
• Differenzengleichung;
• Anwendung des zeitdiskreten Faltungssatzes;

Prüfung:

a)    Schriftliche Prüfung                                                                                                                        

b)    Erfolgreiche Bearbeitung aller Laborübungen mit ausführlicher selbst?ndiger Vorbereitung.                 

Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein

Elektronik 2

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
Keine

Empfohlen:
Grundkenntnisse R, L und C, Grundverst?ndnis Schaltungstechnik, Transistorgrundschaltungen, Grundlagen Operationsverst?rker

Inhalte:

a) Vorlesung:

• Leistungs-MOS-Schaltungen
  Aufbau und Kennlinie MOS, IGBT
  Verluste an MOS-Transistoren
  Treiberschaltungen für MOSFETs
  Brückenschaltungen für Motoren
• ESD-Schutz
  ESD-Modelle
  ESD-Schutzschaltungen
  Schutz der Spannungsversorgung
  Latch-up
• Filter-Schaltungen
  RC-Filter 1. Ordnung
  Tiefpass 2.Ordnung
  Schaltungen von Hoch-, Tief- und Bandpassfiltern
  Keramik und SAW-Filter
• Oszillatoren
  RC und LC-Oszillatoren
  Quarz-Oszillatoren
  Phasenrauschen und Jitter
  Spread-Spektrum-Oszi, Direct Digital Synthesis
• Rauschen
  Rauschursachen
  Rauschberechnung an Schaltungen
• PLL
  Aufbau und Funktion PLL
  Anwendung PLL
• Busse
  Serieller Bus, RS232, LVDS
  SPI, I2C
  Busse mit ?bertragung von Leistung und Information
  LIN, SENT
  ?berblick USB

b) Labor

• Versuch 1: MOS, Bipolartransistor, IGBT- Messung der stat.- und dyn. Eigenschaften
• Versuch 2: Brückenschaltungen mit MOS-Transistoren: Spannungsverluste, dyn Verhalten, Totzeit
• Versuch 3: Oszillatoren: Stabilit?t und Stromverbrauch von RC-, LC-, und Quarz-Oszillatoren
• Versuch 4: Grundlagen LIN-Bus: Grundfunktion LIN-Bus, Weckverhalten, St?rfestigkeit
• Versuch 4: Grundlagen RFID: Messungen an LF-, HF und UHF-RFID-Schaltungen

Prüfungsleistung/Studienleistung:
 
a) Schriftliche Prüfung (90 Min)
b) Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team mit Bericht und Konstruktion (Entwurf). Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.

Elektrotechnik 3

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
Zulassung zum zweiten Studienabschnitt

Empfohlen:
Mathematik 1, Mathematik 2 oder ?quivalente Kenntnisse: Komplexe Rechnung, Matrizenrechnung,Vektorrechnung, Integral-und Differentialrechnung, lineareDifferentialgleichungen, Laplace-Transformation,Elektrotechnik 1, Elektrotechnik 2 oder ?quivalente Kenntnisse: komplexeWechselstromrechnung, Verfahren der Netzwerkanalyse, Drehstromsysteme, Frequenzgang und Bodediagramm, Zeigerdarstellung, elektrische und. magnetische Felder, elektrisches Str?mungsfeld

Inhalte:

- Vierpoltheorie: Ersatzschaltbilder und Beschreibung von Vierpolen sowie derenZusammenschaltung.

- Drehstrom: Vertiefung der Kenntnisse, Berechnung von Spannungen, Str?men, Wirk-und Blindleistungen, Blindleistungskompensation.

- Schaltvorg?nge: Berechnung der Ausgleichs-und ?bergangsvorg?nge bei Schalthandlungen.

- Elektromagnetische Felder: Charakterisierung sowie Berechnung von elektromagnetischen Feldern und der Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen insbesondere der leitungsgebundeneAusbreitung elektrischer Signale

Prüfungsleistung/Studienleistung:
 
a) Schriftliche Prüfung (90 Min)
 

Elektrische Messtechnik (ELB)

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
Zulassung zum zweiten Studienabschnitt

Empfohlen:
Grundlagen der Elektrotechnik

Inhalte:

a) Grundlagen

• Kenngr??en von Strom und Spannung, Mittelwerte periodischer Str?me und Spannungen, Kenngr??en nichtsinusf?rmiger Signale, Pegelma?e
• Elektromagnetische Vertr?glichkeit
  Motivation und Grundlagen, Kopplungsmechanismen, Passive Entst?rkomponenten, EMVErsatzschaltbilder von R, L und C, Abschirmung magnetischer Felder
• Messung elektrischer Gr??en
  Digitale Multimeter, Messung im Drehstromnetz
• Messabweichungen
  Ursachen für Messabweichungen, Messwertverteilungen, Messunsicherheit nach GUM
• Sensoren
  Klassifizierung und Grundstruktur, Temperatursensoren, Sensoren zur Erfassung mechanischer Gr??en
• Grundlagen digitaler Messsysteme
• A/D- und D/A-Umsetzer

b)

• Erstellen von Programmen in der Programmiersprache LabVIEW
• Datenerfassung mit USB 6008
• Grenzen und Eigenschaften von EMV-Netzfiltern
• Leitungsgebundene EMV-Ph?nomene

Prüfungsleistung/Studienleistung:
 
a) Schriftliche Prüfung (90 Min)
b) Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgaben im Team mit Bericht. Das Modul wird benotet. Die Modulnote besteht aus der Note des benoteten Teilmoduls.

Schulpraxis 1 mit Begleitseminar

Es handelt sich um ein Teilmodul der Schulpraxis, das aus einem Schulpraktikum und einem Begleitseminar zum Schulpraktikum besteht.

Inhalte

• Erwartungen an das Praxissemester reflektieren
• Im Praxissemester: Organisation, Inhalte, Ziele, Aufgaben von 足球外围前十平台den und Ausbildungs ? lehrern
• Anforderungen an Lehrenden an beruflichen Schulen
• Formulieren von Beobachtungsauftr?gen
• Hospitation: Wahrnehmung und Unterscheidung von Beschreibung, Wirkung und Interpretation von Lehr-und Lernprozessen; Unterrichtsbeobachtung und Mitschrift: Formulieren von Beobachtungsauftr?gen zur Unterrichtsanalyse
• Anregungen und Hilfen zur Planung von Unterrichtsstunden
• Reflexion der schulpraktischen Erfahrungen
• Auswertung der Beobachtungsauftr?ge: Anforderungen und Unterrichtsanalyse
• Merkmale guten Unterrichts
• Praktikumserfahrungen und Konsequenzen für das weitere Studium

Teilnahmevoraussetzungen

• Nach Studien-und Prüfungsordnung: keine
• Empfohlen: Grundkenntnisse der Ingenieurwissenschaften; Grundkenntnisse in Erziehungswissenschaft und Berufsp?dagogik und/oder Fachdidaktik von Vorteil

Teilnahme

Das Begleitseminar wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Das Schulpraktikum wird von den 足球外围前十平台den festgelegt. Das Teilmodul kann wahlweise im 3./4. oder 5. Semester absolviert werden.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Dieses Modul ist ein Teilmodul der Schulpraxis. Siehe daher Schulpraxis 2.

Schulpraxis 2 mit Begleitseminar

Es handelt sich um ein Teilmodul der Schulpraxis, das aus einem Schulpraktikum und einem Begleitseminar zum Schulpraktikum besteht.

Inhalte

• Einflussgr??en und Modelle von Unterricht
• Didaktische Modelle und ihre Bedeutung für die Analyse und Planung von Unterricht
• Ablauf der Unterrichtsplanung/Unterrichtsvorbereitung
• M?glichkeiten der Evaluation von Unterricht
• Unterrichtsphasen und Lernphasen (Artikulation)
• Bedeutung des Transfers
• Fokus: der Unterrichtseinstieg
• Lernen lernen: Lernberatung und Lernstrategien
• Reflexion schulpraktischer Erfahrungen
• Auswertung von Beobachtungsauftr?gen
• Unterrichtsplanung, Didaktische Modelle, Unterrichtsphasen

Teilnahmevoraussetzungen

• Nach Studien-und Prüfungsordnung: keine
• Empfohlen: Schulpraktikum SP1; Begleitveranstaltung zum Schulpraktikum 1

Teilnahme

Das Begleitseminar wird im Sommer- und im Wintersemester angeboten. Das Schulpraktikum wird von den 足球外围前十平台den festgelegt. Das Teilmodul kann wahlweise im 4./5. oder 6. Semester absolviert werden.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Teilnahmebest?tigung und Praktikumsbericht incl. didaktischer Studie.

Allgemeine und spezielle erziehungswissenschaftliche Grundlagen

Das Modul besteht aus den folgenden zwei Teilmodulen:

Inhalte

a) Einführung in die Erziehungswissenschaft (EG 1):

• P?dagogik-Erziehungswissenschaft -Bildungswissenschaft. Spannungsfelder des Gegenstandsbezugs im Kontext verschiedener Wissenschaftsparadigmata
• Erziehungs-und bildungstheoretische Grundlagen: Antike Paideia, neuzeitlicher Allgemeinbildungsanspruch und spezielleBildung
• Sozialisationstheoretische Grundlagen: Institutionalisierung von Bildungsprozessen; Schule und Gesellschaft
• Educational Governance: Steuerung von Bildungssystemen
• Forschungsbasierte Erziehungswissenschaft: Grundans?tze und Methode
• P?dagogische Ethik und p?dagogische Gegenwartsfragen: Individualit?t und Bildsamkeit, Diversit?t, Heterogenit?t, inklusive Bildung

b) Einführung in das Studium der Berufsp?dagogik (EG 2)

• Die Verh?ltnisbestimmung von allgemeiner und spezieller Bildung: Historisch-ideengeschichtliche Perspektiven zum Verh?ltnis von Berufsbildung im Kontext von Politik, Gesellschaft und Allgemeinbildungsanspruch
• Schultheorie im Spannungsfeld von geisteswissenschaftlich-philosophischen und sozialwissenschaftlichen Reflexionsbemühungen
• Grundlagen der Schul-und Unterrichtsforschung
• Entwicklung des beruflichen Schulwesens und der Berufsp?dagogik
• Theorien und Konzepte der Berufsp?dagogik
• Berufsp?dagogische Forschungsfragen und -schwerpunkte

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Das Teilmodul "Einführung in die Erziehungswissenschaft" wird jeweils im Wintersemester und "Einführung in das Studium der Berufsp?dagogik" im Sommersemester angeboten. Die Teilmodule k?nnen vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abh?ngigkeiten von anderen P?dagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen k?nnen variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Grundlagen der Berufsp?dagogik

Das Modul besteht aus den folgenden zwei Teilmodulen:

Inhalte

Lehrveranstaltung a.) Geschichte, Theorien und Modelle der Berufsp?dagogik (GBP 1):

• Historische Entwicklung der beruflichen Bildung und der Berufsp?dagogik
• Geschichte und aktuelle Bedeutung der Schul-und Bildungstheorie für die Berufsp?dagogik
• Genese und Bedeutung didaktischer Modelle des Lehrens und Lernens für die Berufsp?dagogik: Bildungstheoretische Didaktik –Lehr-/Lerntheoretische Didaktik –Konstruktivistische Didaktik
• Ausgew?hlte Unterrichtskonzepte und ihre Bedeutung für die Berufsp?dagogik: Grundlagen des handlungs-und projektorientierten Unterrichts
• Unterricht zwischen Lehrerorientierung und Schülerzentrierung
• ausgew?hlte Themen der Bildungsforschung
• Theorien der Berufsp?dagogik im Vergleich

Berufsp?dagogik zwischen Theorie und Praxis: Alltagstheorien und wissenschaftliche TheorienLehrveranstaltung b.) Organisatorische Strukturen der beruflichen Bildung (GBP 2):

• Bildungssysteme im Vergleich: zwischen Integration und Selektion (Umgang mit Heterogenit?t in der beruflichen Bildung)
• Struktur der beruflichen Aus-und Weiterbildung in der BRD
• Organisationsformen und T?tigkeitsstrukturen in der beruflichen Bildung am Beispiel der betrieblichen Personalentwicklung (Genese, Schwerpunkte und Strategien der Innerbetrieblichen Aus-und Weiterbildung heute)
• Lernende Schulen/Organisationen: Schulentwicklung in beruflichen Schulen
• Qualit?tssicherung in der beruflichen Bildung
• P?dagogische Professionalisierung in der beruflichen Bildung
• (Berufliche) Bildung als lebenslanger Prozess
• Berufsbildung im Dualen System: über-und au?erbetriebliche Bildung, Ausbildungsverbünde, Lernkooperationen und Ausbildungsformen

Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Das Teilmodul "Einführung in die Erziehungswissenschaft" wird jeweils im Wintersemester und "Einführung in das Studium der Berufsp?dagogik" im Sommersemester angeboten. Die Teilmodule k?nnen vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abh?ngigkeiten von anderen P?dagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen k?nnen variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Grundlagen der Fachdidaktik

Das Modul besteht aus zwei Seminaren:

Inhalte

a) Einführung in die Fachdidaktik (GFD 1)

• Technikverst?ndnis –Definitionen, Mehrperspektivit?t
• Typische und -untypische T?tigkeitsfelder von Facharbeiterinnen und Facharbeitern, Ingenieurinnen und Ingenieuren
• Qualifikationen –Schlüsselqualifikationen -Kompetenzen –berufliche Handlungskompetenz
• Ausgew?hlte Ergebnisse und Arbeiten der (gewerblich-technisch orientierten) empirischen Lehr-Lernforschung
• Bildungs-und Ausbildungsplanvorgaben für das berufliche Schulwesen sowie der betrieblichen Ausbildung
• Didaktische Konzeptionen bei besonderer Berücksichtigung des Lernfeldkonzepts: Berufsspezifische Handlungsfelder, Lernfelder und Lernsituationen
• Medien für die Vermittlung und Erarbeitung technikrelevanter Lehr-, Lern-, Kommunikations-und Pr?sentationsprozesse

b) Methoden für die Aus-und Weiterbildung(GFD 2)

• Arbeitsweisen bzw. Methoden für Lehr-, Lern-und Interaktionsprozesse in den Bereichen Unterricht, Aus-und Weiterbildung
• Kommunikation und Pr?sentation innerhalb unterschiedlicher didaktischer Konzepte und Lehr-Lern-Szenarien
• Charakterisierung und Strukturierung von Lehr-Lern-Arrangements
• Praktische Durchführung ausgew?hlter Arbeitsweisen und Methoden zur F?rderung von Fach-, Methoden-, Personal-und Sozialkompetenz
• Ausgew?hlte empirische Forschungsergebnisse zu didaktischen Strategien und Lehr-Lern-Formaten

 Teilnahmevoraussetzungen

keine

Teilnahme

Die Seminare "Einführung in die Fachdidaktik (GFD 1)" und "Methoden der Aus-und Weiterbildung(GFD 2)" werden jeweils zum Wintersemester angeboten. Die Teilmodule k?nnen vom 3. - 7. Semester frei belegt werden. Es bestehen keine inhaltlichen Abh?ngigkeiten von anderen P?dagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen k?nnen variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Lernen durch Engagement (Service Learning)

Das Modul besteht aus zwei Teilmodulen:
Die Theorie des Service Learning (Vorlesung) wird in eigenst?ndiger Projektarbeit selbst erfahren und umgesetzt.

Inhalte

Allgemeine Schwerpunkte:

• Event-und Kampagnenmanagement
• Grundlagen der Kinder -Jugend-und Seniorenarbeit
• Service Design
• Service Marketing
• Handeln in anderen Lebenswelten

"Fachliche" Schwerpunkte:

• Umweltmanagement
• Berufsorientierung (-zentrum)
• Experimente in der Ideenwerkstatt
• Technik begreifen
• für Technik begeistern
• die Angst vor Technik nehmen

Teilnahmevoraussetzungen

keine
Es wird empfohlen, das Modul nicht vor dem 5. Semester zu belegen.

Teilnahme

Das Teilmodul "Didaktische Konzepte im Bereich Service Learning" wird jeweils nur im Sommersemester und das Projekt im Sommer- und Wintersemester angeboten. Die Teilmodule k?nnen prinzipiell vom 3. - 7. Semester frei belegt werden, dennoch wird es vor dem 5. Semester nicht empfohlen. Es bestehen keine inhaltlichen Abh?ngigkeiten von anderen P?dagogikmodulen.

Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Die Prüfungsformen k?nnen variieren und werden von den Dozierenden zu Beginn der Veranstaltungen festgelegt. Das Modul wird benotet. Weiteres regelt die Prüfungsordnung.

Simulation und Regelung von Systemen (ELB)

Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: keine

Inhalte:
a) Vorlesung:

• Einführung: Wirkungsplan, Steuerung/Regelung, Anwendungsbeispiele.
• Beschreibung und Verhalten von Regelsystemen: ?bertragungsglieder, Differentialgleichungen, Laplace Transformation, Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve, ?bertragungsfunktion, Systemantworten, Blockschaltbild.
• Modellierung von Regelstrecken, Identifikation im Zeit- und Frequenzbereich
• Simulation dynamischer Systeme, numerische Integrationsverfahren, Schrittweitensteuerung
• Analyse geschlossener Regelkreise: Stabilit?tskriterien, Station?re Genauigkeit, Führungs- und St?rverhalten
• Regler Synthese: Anforderungen und Kenngr??en, Praktische Einstellregeln, Kompensationsmethode, Reglerentwurf im Bode-Diagramm, Analoge Standardregler (PID-Regler)

b) Labor:
Versuch 1: Identifikation einer Regelstrecke im Zeitbereich
Versuch 2: Identifikation einer Regelstrecke im Frequenzbereich
Versuch 3: Nachlaufregelung
Versuch 4: Luftstromregelung

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht (unbenotet)

Mikroprozessortechnik

Inhalte

a)   

• Aufbau, Funktionsweise und Programmierung eines handelsüblichen Mikrocontrollers am Beispiel des LPC1769 von NXP auf Basis des 32-Bit CortexM3.
• Die Studenten erwerben grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Arbeitsweise von Embedded-Mikrocontrollern der ARM-CortexM3-Serie.
• Sie k?nnen beispielhafte Mikrocontrollerapplikationen entwickeln, programmieren und anwenden.
• Sie wenden eine professionelle Entwicklungsumgebung der Fa. Arm/Keil an und erlernen die Programmentwicklung in C.
• Die 足球外围前十平台den lernen die Peripheriemodule der ARM MCU (Ports, A/D-Wandler, D/A-Wandler/ komplexe Timermodule, und einfache Schnittstellen (SPI/I2C) anzuwenden

b)        

Versuche:

• Auslesen und einlesen von digitalen Signalen
• Ausgabe von Zahlen und Zeichen auf ein LCD
• Interrupttechnik mit internen Z?hlern und externen Signalen
• Analog/Digital und Digital-.Analogwandlung
• Anwendung Mikrocontroller-internen Timer
• Anwendung einfach Kommunikationsschnittstellen (SPI/IEC

Prüfung

a)    Schriftliche Prüfung                                                                                                                               

b)    Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgaben im Team               

Das Modul wird benotet. Die Modulnote ergibt sich aus der schriftlichen Prüfung. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.

Elektrische Maschinen

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
Zulassung zum zweiten Studienabschnitt

Empfohlen:
Mathematik 1-2, Elektrotechnik 1-3, Werkstoffe der Elektrotechnik, Elektrische Messtechnik

Inhalte:

a) Vorlesung Elektrische Maschinen

• Grundlagen
  Berechnung magnetischer Kreise
  Induktionsgesetz
  Kraftwirkung im magnetischen Feld
• Gleichstrommaschine
  Aufbau und Funktionsweise
  Vereinfachte und reale Gleichstrommaschine
  Erregungsarten und deren Betriebsverhalten
• Synchronmaschine
  Drehstrom, Drehfeld
  Funktionsweise
  Betriebsverhalten: Netzbetrieb, Inselbetrieb, Umrichterbetrieb
• Asynchronmaschine:
  Funktionsweise
  Ersatzschaltbild, Stromortskurve und Kennlinien
  Netzbetrieb, Umrichterbetrieb
• Praktische Ausführung Elektrischer Maschinen
  Normenübersicht
  Werkstoffe im Elektromaschinenbau
  Sondermaschinen (Kondensatormotor, Universalmotor, Schrittmotor,…)

b) Labor Elektrische Maschinen

• Versuch 1: Gleichstrommaschine
• Versuch 2: Synchronmaschine im Insel- und Netzbetrieb
• Versuch 3a: Asynchronmaschine im Netzbetrieb
• Versuch 3b: Asynchronmaschine am Umrichter

Prüfungsleistung/Studienleistung:
 
a) Schriftliche Prüfung (90 Min)
b) L?sung der Vorbereitungsaufgaben, erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team, Abgabe eines Laborberichts (unbenotet)

Leistungselektronik

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
H?here Mathematik, Elektronik 1 und 2, Elektrotechnik 1 und 2
Empfohlen:
Verst?ndnis über elektrische Energie. Der Unterschied zwischen Spannung und Potential muss vorhanden
sein. Zudem sollten die Grundfunktionen von passiven wie auch aktiven Bauelementen vorhanden sein.
Mathematische Kenntnisse werden vorausgesetzt.

Inhalte:

a)

• Verst?ndnis für passive Bauelemente
• Verst?ndnis für aktive Bauelemente
• Verschaltungskonzepte lastgeführter Stromrichter
• Konzepte der selbstgeführten Stromrichter
• Ansteuerverfahren für elektrische Antriebe
• Energiewandlerkonzepte für elektrische Antriebe

b)
Untersuchung leistungselektronischer Wandler in folgenden Kompetenzen:

• Vermessung verlustloser selbstgeführter Stromrichter
• Vermessung lastgeführter Stromrichter
• L?ten / Bonden / Analysieren von Aufbau und Verbindungstechnik

c)

• Lastgeführte Stromrichter
• Z.B. 2-Puls Brückengleichrichter, voll, halb und ungesteuert

d)

• Selbstgeführte Stromrichter
• Z.B. Halbbrückte, Flybyck-Wandler, Inverswandler, Resonanzwandler

Prüfungsleistung/Studienleistung:
 
a) Schriftliche Prüfung (90 Min)
b) Labor: Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team mit Bericht und Konstruktion (Entwurf). Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.

Sensorik

Voraussetzungen:

verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Grundlagen Physik, Grundlagen elektrische Messtechnik, Grundlagen Elektronik

Inhalte:
a) Vorlesungsteil:

• 1 Eigenschaften von Sensoren
  Sensordefinition / Sensoren im Regelkreis
• 2 Temperatursensoren
  Thermoelemente (z.B. Ni/CrNi) / Resisitive Metallische (z.B. PT1000)
  Resistive Keramische (NTC / PTC) / Halbleitersensoren (bulk und p/n ?bergang)
• 3 Kraft und Drucksensoren
  Piezoelektrische Sensoren / Dehnmessstreifen / Kapazitive Sensoren
• 4 Weg und Abstandssensoren
  Induktive Sensoren (INS IWS) / Differential Transformator (LVDT)
  Potentiometer / Ultraschall-Sensoren
  Inkrementalsensoren (magnetisch und optisch)
• 5 Beschleunigungs- und Drehratensensoren
  Beschleunigungssensoren (Piezo und MEMS) / Drehratensensoren (MEMS)
  Kombinierte Sensoren (6DOF und 9DOF)
• 6 Magnetische Sensoren
  Induktive Sensoren / Magnetoresistive Sensoren (AMR und GMR)
  Hallsensor
• 7 Optische Sensoren
  Lichtschranke / Lasertriangulation / Farbsensoren
• 8 Messtechnik für Flüssigkeiten und Gase
  Durchflussmesser / Lambda-Sonde / Luftdruck und Luftfeuchte / pH-Messung
• 9 Industrielle Identifikation
  Anwesenheitskontrolle / Bar Code / Füllstand
• 10 Intelligente Sensoren
  Integrierte Signalaufbereitung / Kalibrierung / Integrierte Funktionalit?t
  Schnittstellen / Sicherheitsaspekte

e) Labor: 4 Versuche aus s.u.:

• Zu 2: Versuch Temperaturkalibrator
  PT1000 / Diode / NTC / PTC
• Zu 2: Versuch Infrarotkamera
  Strahlungsgesetze / Emissivit?t / Kalibrierung
• Zu 3: Versuch W?gezelle
  Piezo / Dehnmessstreifen / LVDT
• Zu 4 und 5: Versuch Linearschiene
  Ultraschall / Inkremental / Drehwinkel / optisch / Beschleunigungssensor
• Zu 7: Versuch Lasertriangulation
  Triangulationssensor / Justieren / Kalibrieren
• Zu 8: Versuch Wetterstation
  Temperatur / Luftdruck / Feuchte
• Zu 9: Versuch Fliessband
  Steuerungstechnik / Anwesenheit / Objekterkennung / Inline-Messung
• Zu 2-8: Versuch ELVIS
  Kombiniertes Sensorboard mit Lab-View Schnittstelle

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
b) Erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht (unbenotet)

Mechatronisches Projekt

Inhalte

a)   

• Aktuelle Projektthemen werden in jedem Semester von den beteiligten Kollegen definiert und in Form eines Lastenhefts den Studentengruppen als Aufgabe vorgelegt. Die Projektthemen k?nnen von Industriepartnern initiiert werden. Die Zuteilung der 足球外围前十平台den zu den Projekten findet per Los statt
• Die 足球外围前十平台den erarbeiten Pflichtenheft und Zeitplan und bearbeiten das Projekt im Team. Die Zusammenarbeit mit 足球外围前十平台den anderer Fachbereiche (z.B. WI) ist wünschenswert.
• Die Teams pr?sentieren ihre Arbeiten in regelm??igen Abst?nden und stellen die Ergebnisse in einer Abschlusspr?sentation dar. Das gesamte Projekt wird in einer schriftlichen Ausarbeitung dokumentiert.

Modellbasierter Reglerentwurf

Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: 6121 Simulation und Regelung von Systemen

Inhalte:
a) Vorlesung

• Modellgestützter Entwicklungsprozess, Genauigkeit, Werkzeuge. Modellbildung: Signalflussorientierte Modellbildung mechatronischer Systeme, mechanische Antriebsysteme und Gleichstromantriebe. Systemdarstellungen: Gew?hnliche Differentialgleichungen und Blockdiagramme. Systemanalyse: Numerische Integrationsverfahren, Eulerverfahren, Schrittweite und numerische Stabilit?t, Rundungs-/Diskretisierungsfehler, Echtzeitsimulation. Stabilit?t linearer Systeme, Zeitkonstanten, Wahl der Abtastzeit, ?bertragungsfunktion, Zustandsregelung, Reglerauslegung, Zustandssch?tzer, Beobachterentwurf, Realisierbarkeit, Eigenwertvorgabe

b) Labor

• Modellbildung, Identifikation und Simulation eines Antriebssystems mit Elektromotor
• Modellbasierte Regelung des Antriebssystems
• Zustands- und Parametersch?tzung für das Antriebssystem

Prüfungsleistung/Studienleistung:
Vorlesung: Schriftliche Prüfung (Klausur 90 Minuten)
Labor: erfolgreiche Teilnahme mit Bericht (unbenotet)

Software Engineering

Voraussetzungen:
Nach Studien- und Prüfungsordnung:
Einstufung im Hauptstudium
Empfohlen:
Erfolgreiche Teilnahme an den Modulen Informatik und Informationstechnik

Inhalte

a)   

• Software Engineering:
  Software Entwicklungsprozess, Phasenmodelle, Vorgehensmodelle
• Objektorientierte Softwareentwicklung
  Objektorientierte Analyse und Objektorientiertes Design, UML
• Softwarearchitekturen
   Schichtenarchitekturen, Beobachter-Muster, Model-View-Architektur

• Einführung in .NET
   Objektorientierte Programmierung mit C#, Ereignisbehandlung in C#, Multithreading mit C#, Einsatzm?glichkeiten des .Net Frameworks in der Automatisierungstechnik (z.B. OPC-UA)
• Windowsprogrammierung mit C#
  Formulare, Controls, Komponenten
• Datenbanken
  Architektur von Datenbanksystemen, Einführung in SQL, Datenbankanwendungen mit .Net und C#

b)        

• Aufgabe 1:
   Programmierung in C# (Teil 1: Strukturen, Verarbeitung von Strings )
• Aufgabe 2:
  Programmierung in C# (Teil 2: Delegaten, Events, Threads)
• Aufgabe 3:
  Programmierung einer Anwendung mit graphischen Benutzeroberfl?che in C# unter Verwendung des Beobachter-Musters-
• Aufgabe 4:
  Datenbankabfragen mit SQL

Prüfung

a)    Schriftliche Prüfung (90 Min)

b)    Erfolgreiche Bearbeitung aller Aufgaben des Labors Software Engineering  im Team mit Bericht

Antriebssysteme

(L) Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
empfohlen: Elektrische Maschinen, Leistungselektronik, Regelungstechnik, Technische Mechanik, Elektrotechnik, Elektronik, Physik

Inhalte:
a) Vorlesung
Vorlesungsteil ?Elektrische Antriebe“

• Regelung von Gleichstromantrieben:
  Modellbildung; Unterlagerter Stromregler und Momentensteuerung; Lage- und Drehzahlregler im Anker- und Feldstellbereich
• Wechselrichter und Steuerverfahren:
  Pulsweitenmodulation und Raumzeigermodulation; Sternpunktmodulation und Stellbereich; Spannungsabf?lle und Spannungsfehler
• Feldorientierte Regelung von Synchronmaschinen:
  Raumzeigerdarstellung und Koordinatensysteme; Feldorientierte Darstellung der Synchronmaschine; Regelungstechnisches Blockschaltbild; Stromregler und Momentensteuerung; L?ngs- und Querstromvorgabe
• Aufbau zeitdiskret arbeitender Antriebsregler:
  Synchronisierung, Timing und Regular Sampling; Winkel- und Spannungskorrektur; Pr?diktion und Vorsteuerung; Zeitdiskrete Auslegung von Stromreglern
• Geberfreie Verfahren zur Antriebsregelung

Vorlesungsteil ?Sensorik“

• Physikalische Grundlagen und Sensor-Wirkprinzipien
• Grundlagen der Messtechnik
• Ausführungsformen von Sensoren für Weg-, Winkel-, Positions- und Geschwindigkeitserfassung
• Ausführungsformen von Sensoren für Beschleunigungs- und Drehratenerfassung
• Ausführungsformen von Sensoren für Strom, Spannung und Temperatur

b) Labor Antriebssysteme
Wahlweise
Projektlabor Elektrische Antriebe: Schrittweise Implementierung und Inbetriebnahme einer Antriebsregelung auf Basis graphischer Programmierung

• Implementierung einer Stromregelung im rotierenden Koordinatensystem
• Implementierung eines Antriebsregelsystems für eine permanentmagnetisch erregte

Oder
Labor Antriebssensorik mit Versuchen zu

• Weg- und Winkelsensoren
• Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Drehratensensorik
• Sensoren für elektrische Gr??en (Strom und Spannung)

Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Gemeinsame schriftliche Prüfung (90Min)
b) Entweder: Selbst?ndige Vorbereitung von Softwaremodulen zum Projektlabor, erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team.
Oder: Erfolgreiche Durchführung der Versuche zur Antriebssensorik jeweils mit Bericht

Wahlpflichtmodul 2

Wahlm?glichkeiten

Die w?hlbaren Module werden rechtzeitig vor Beginn des Semesters in einem Modulkatalog ver?ffentlicht.

Die 足球外围前十平台den k?nnen eines der folgenden Module als Wahlpflichtmodul ausw?hlen:

• KFZ Elektronik
• Energietechnik
• Mikrosystemtechnik
• Austauschmodul (kann nur nach Abstimmung/ Genehmigung der Studiengangleitung gew?hlt werden)

Lehrinhalte und Qualifikationsziele   s. Modulbeschreibung der w?hlbaren Module

Prüfung

s. Modulbeschreibung des w?hlbaren Moduls