Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe

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Lehrveranstaltungen

Simulationstechnik und Aktorik

Modul:Simulationstechnik und Aktorik
Dozent/in:Prof. Dr.-Ing. Theo Kiesel
Fachnummer:6043
Kurzzeichen: MSA
Studiensemester: Maschinentechnik (BPO 11), 4. Semester Mechatronik (BPO 11), 4. Semester Maschinenbau (BPO 17), 4. Semester Mechatronik (BPO 17), 4. Semester
Credits:5
Sprache:deutsch
 
Zuordnung Curriculum:Maschinentechnik (B.Sc.): Wahlpflichtmodul
Mechatronik (B.Sc.): Wahlpflichtmodul
 
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Übung / 2 SWS
 
Workload: 150 h davon 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
 
Teilnahmevoraussetzungen: Nach BPO-M-2017: das Bestehen der Prüfungen in den Fächern Mathematik 1 bis 4 (Fach-Nr. 6115 bis 6118) und Technische Mechanik 1 und 2 (Fach-Nr. 6119, 6120)
Nach BPO-T-2017: das Bestehen der Prüfungen in den Fächern Mathematik 1 bis 4 (Fach-Nr. 6115 bis 6118) und Technische Mechanik 1 (Fach-Nr. 6119) und Grundgebiete der Elektrotechnik 1 und 2 (Fach-Nr. 5104 und 5105)
Empfohlen: Grundlagen Elektrotechnik, Messtechnik, Werkstoffkunde 1, 2
 
Lernergebnisse / Kompetenzen: Die Studierenden kennen die Grundlagen technischer dynamischer Systeme. Sie können unter Verwendung von professionellen Simulationswerkzeugen dynamische technische Systeme simulieren.
Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise von verschiedenen elektro- und fluidmechanischen Aktoren und haben die Kompetenz einen geeigneten Aktor für eine konkrete Aufgabenstellung auszuwählen.
 
Inhalt: Simulationstechnik:
- Grundlagen der Simulationstechnik, Ziele, Grenzen, Anwendung
- Aufbau von Simulationsmodellen, Modellierungsmethoden (block- bzw. objektorientiert)
- Testsignale, Systemantworten, Frequenzgang
- Simulation dynamischer Systeme mit Beispielen aus dem Bereich Mechanik, Elektro-, Regelungstechnik, Fahrzeugtechnik, Hydraulik
Aktorik:
- Elektromechanische Aktoren
- Krafterzeugung im magnetischen Feld (elektrodynamisch / -magnetisch)
- Elektromotoren
- Unkonventionelle Stellantriebe (piezoelektrisch / magnetostriktiv)
- Fluidmechanische Aktoren
- Grundlagen der Hydraulik - hydraulische Wandler, Aggregate und Anlagen
- Grundschaltungen und Eigenschaften fluidtechnischer Aktoren
 
Studien-/Prüfungsleistungen:Klausur, 120 Minuten oder mündliche Prüfung, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Modul.
 
Medien: Skript, Folien, Tafel, Übungen mit Rechnereinsatz, Beamer
 
Literatur: Scherf, H. E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme, Oldenbourg, Verlag 2009
Dresig, H.: Schwingungen mechanischer Antriebssysteme, Springer, 2005
Isermann, R.: Mechatronische Systeme – Grundlagen, Springer Verlag 2007
Janocha, H.: Unkonventionelle Aktoren, Oldenbourg Verlag 2010
Czichos. H.: Grundlagen und Anwendung technischer Systeme, Vieweg, 2008
Kallenbach, E.: Elektromagnete, Teubner Verlag 2011
Robert Bosch GmbH: Hydraulik in Theorie und Praxis, 1983
 
Transcript: Simulation Technique and Actuators
Fundamentals of simulation technique, aims, limits, applications - test signals, system re-sponse, frequency response - simulation of dynamic systems - electromechanical actuators - force generation in the magnetic field, electrodynamic / electromagnetic principle - electrical machines - piezoelectric
actuators - fluid-mechanical actuators - actuator performance data