Technische Universität Ilmenau

Modelling and Simulation of Mechatronik Systems - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties Modelling and Simulation of Mechatronik Systems in degree program Bachelor Mechatronik 2021
module number200209
examination number2300620
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group 2341 (Mechatronics)
module leaderProf. Dr. Thomas Sattel
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examwritten examination performance, 120 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Grundkenntnisse aus vorangegangenen Regelungstechnik-Vorlesungen

learning outcome

 

Nach der Vorlesung können die Studierenden technische Prozesse analysieren und sie in mathematischen Modellen darstellen. Durch die praktischen Übungen sie sie in der Lage, Implementierungen dieser Modelle in aktuellen Simulationsumgebungen zu entwerfen. Sie sind befähigt, die Simulationsergebnisse zu interpretieren, die Qualität der Simulation zu bewerten und Parametereinflüsse zu identifizieren. Die Studierenden wurden in die Lage versetzt, sich selbständig und kreativ Lösungen praktischer Aufgaben, unter Beachtung ihres Wissens und der Kenntnisse aus der Vorlesung, zu erarbeiten.

contentVorlesung: Grundlagen der Simulation, Simulation mit Simulationswerkzeugen, Simulationsmodelle, numerische Integrationsverfahren, Modellbildung heterogener Systeme (Schwerpunkt: komplexe Antriebssysteme), Hinweise zur Arbeit mit MATLAB/SIMULINK.
Übung, derzeitige Simulationsaufgaben: Nichtlineare mathematische oder physikalische Probleme (Füllstands-Simulation), Untersuchung eines nichtlinearen mechanischen Systems (gedämpftes Kreispendel), elektrischer Schwingkreis und mechanisches Feder-Masse-Dämpfersystem, Geregeltes Gleichstrommotor-Antriebssystem (Kaskadenregelung), Zustandsregelung eines Präzisionsantriebssystems (kontinuierlich und zeitdiskret einschließlich Reglerdimensionierung mittels Polvorgabe und Riccati), Modellbidung und Simulation eines Schrittmotor-Antriebssystems.
Praktkikum: Selbständige Implementierung von Modellen in üblichen Simulationsprogrammen und Durchführung von numerischen Experimenten im Rechnerlabor.
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafel, Folie, Laptop-Beamer, Moodle

https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

 

literature / referencesBossel, H.: Modellbildung und Simulation. Vieweg Verlag, 1992
Fasol, K. H. u.a.: Simulation in der Regelungstechnik. Springer Verlag, 1990
Hoffmann, J.: MATLAB und SIMULINK - Beispielorientierte Einführung in die Simulation dynamischer Systeme. Addison Wesley Longman Verlag, 1998
Kallenbach, E., Bögelsack, G. u.a.: Gerätetechnische Antriebe. Verlag Technik 1991
Kenjo, T.; Sugawara, A.: Stepping motors and their microprocessor controls. CLARENDON PRESS, Oxford, 1994
Lenk, A.: Elektromechanische Systeme Bd.1 (2 u.3). VEB Verlag Technik Berlin,1971
Leonhard, W.: Regelung elektrischer Antriebe, Springer Verlag, 2000
Roddeck, W.: Einführung in die Mechatronik. Stuttgart: Teubner, 1997
Scherf, H. E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme. Oldenbourg Verlag München ,Wien, 2003
Schönfeld, R.: Grundlagen der automatischen Steuerung. Verlag Technik Berlin, 1987
Schönfeld, R.: Digitale Regelung elektrischer Antriebe. Heidelberg, Huethig, 1990
evaluation of teaching