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Anzeigesprache

Projekt Aktorik und Sensorik

6

Deutsch

#50131 / #4

Seit WS 2020/21

Fakultät V

EW 3

Institut für Maschinenkonstruktion und Systemtechnik (IMS)

35351400 FG Elektromechanische Konstruktionen

Maas, Jürgen

Maas, Jürgen

juergen.maas@tu-berlin.de

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
2349695 42434 Projekt Aktorik und Sensorik

Lernergebnisse

Im Rahmen des Projekts erweitern und vertiefen die Studierenden durch eigenständige Arbeit ihre Kenntnisse aus dem Bereich der Mechatronik mit besonderem Fokus auf Aktorik und Sensorik. In verschiedenen Projekten werden Aufbau, Wirkprinzip und Konstruktion neuartiger Aktor- und Sensorkonzepte auf Basis magnetischer oder elektrischer Wechselwirkungen mit mechanischen Systemen erlernt. Dabei kommen verschiedene Analyse- und Simulationsmethoden zum Einsatz, die für die Auslegung, Optimierung und Regelung verschiedener Aktor-Sensor-Systeme genutzt werden. Durch die eigenverantwortliche Projektarbeit erlangen die Studierenden neben den wissenschaftlich- technischen Fähigkeiten auch Kenntnisse aus dem Projektmanagement wie die zeitliche Planung von Arbeitsabläufen, Beschaffung von Komponenten, der räumlichen und funktionellen Integration in Aufbauten und Versuchsdurchführungen. Große Bedeutung wird dabei der zielgerichteten und zeitabgestimmten Umsetzung der gesetzten Aufgaben für den erfolgreichen Abschluss des Projektes zugeschrieben.

Lehrinhalte

In der Lehrveranstaltung „Projekt Aktorik und Sensorik“ bearbeiten die Studierenden selbstständig eine Aufgabenstellung aus den Forschungsbereichen des Fachgebiets. Mögliche Themen entstammen aus den Gebieten des Entwurfs, der Fertigung und der Anwendung von elektroaktiven Polymerwandlern, der Aktorik auf Basis magnetorheologischer Flüssigkeit und den (magnetischen) Formgedächtnislegierungen. Ebenso können Arbeiten an elektrodynamischen Wandlern sowie aus dem Bereich der Sensorik, Regelungstechnik und Mechatronik bearbeitet werden. Ebenso können Entwurf und Konzeption von Versuchsaufbauten zur experimentellen Forschung Gegenstand eines Projektes sein. Dabei bestehen die wesentlichen Aufgaben in der Konzipierung des mechatronischen Systems, dem Entwurf und der Auswahl der systemrelevanten Komponenten wie der Aktorik, der Sensorik und der Regelung. Außerdem können die Studierenden mithilfe von computergestützten Berechnungs- und Entwurfsprogrammen das System modellbasiert optimieren und dies durch praktische Versuche am realen, integrierten System validieren. Zur Bearbeitung der Projektaufgabe können am Fachgebiet vorhandene Entwurfsprogramme wie MATLAB/Simulink, COMSOL Multiphysics, SolidWorks und für die experimentelle Erprobung Echtzeitsysteme der Firmen dSPACE oder NI LabVIEW eingesetzt werden.

Modulbestandteile

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS VZ
Projekt Aktorik und Sensorik PJ 0535 L 009 WS/SS Deutsch 4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Projekt Aktorik und Sensorik (PJ):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 4.0h 60.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 8.0h 120.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Im Anschluss an einführende Kurzvorträge zur Vermittlung von Kenntnissen bearbeiten die Studierenden selbstständig Projekte, vor allem auf Komponentenebene, in Kleingruppen. Dabei werden sie durch die wiss. Mitarbeiter des Fachgebiets betreut und berichten regelmäßig über den Projektfortschritt. Für die Bearbeitung der Projektaufgaben stehen PC-Arbeitsplätze zur Verfügung, die mit den benötigten Softwarepaketen für Berechnung, Auslegung und Konstruktion ausgestattet sind. Ebenso können unter Anleitung die Labore des Fachgebiets für die Realisierung der Aufbauten und experimentelle Erprobungen der mechatronischen Systemkomponenten genutzt werden.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Grundkenntnisse Mathematik, Elektrotechnik, Mechanik, Konstruktion, Messtechnik, Regelungstechnik, Mechatronik

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

1. Voraussetzung
Modul50437 [Messtechnik und Sensorik (5LP)] angemeldet
2. Voraussetzung
Modul50658 [Messtechnik und Sensorik] angemeldet

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache

Deutsch

Prüfungselemente

Name Punkte Kategorie Dauer/Umfang
Präsentationen 20 mündlich 3 x 20 Minuten
technische Ausarbeitung 50 praktisch Keine Angabe
Dokumentation 30 schriftlich Keine Angabe

Notenschlüssel

1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
95.090.085.080.075.070.065.060.055.050.0

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Bewertung der durchgeführten Arbeiten sowie der Abschlusspräsentation. Die zu erreichende Gesamtpunktezahl beträgt 100.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 20.

Anmeldeformalitäten

Bewerbung per E-Mail jederzeit möglich: lehrveranstaltungen@emk.tu-berlin.de Prüfungsmeldung: in den ersten vier Wochen nach Projektbeginn über das zentrale elektronische Anmeldesystem.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Literatur

Empfohlene Literatur
Föllinger, Otto: Regelungstechnik – Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, VDE-Verlag, 2013.
Isermann, R.: Mechatronische Systeme: Grundlagen, Springer, 2008.
Janocha, H.: Unkonventionelle Aktoren - eine Einführung. Oldenbourg Verlag, 2013.
Janschek, K.: Systementwurf mechatronischer Systeme: Methode, Modelle, Konzepte; Springer Verlag, 2010.
Kallenbach, E.: Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung, Springer Verlag, 2017.
Philippow, E.: Grundlagen der Elektrotechnik, Verlag Technik Berlin, 2000.
Stölting, H.-D., Kallenbach, E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe, Carl Hanser Verlag, 2002.

Zugeordnete Studiengänge

Diese Modulversion wird auf folgenden Modullisten verwendet (alte Studiengangsabbildung):

Sonstiges

Zugeordnete Studiengänge Dieses Modul ist geeignet für die Studiengänge (Bachelor): Computational Engineering Science Maschinenbau Physikalische Ingenieurwissenschaft Verkehrswesen