Vorlesungen

Mechatronik Design

  • Grundbegriffe und Einführung
  • Simulation mechatronischer Systeme
    • SIMULINK
      • Einführung
      • Ein-Massen-Schwinger
      • Eigenschaften nicht-lineare Systeme
      • Übungen und Praktikum
    • ADAMS
      • Einführung
      • Ein-Massen-Schwinger
      • Übungen und Praktikum
    • Numerische Integration
      • Euler-Verfahren
      • Runge-Kutta Verfahren
      • Implizite und explizite Verfahren
      • Steife Systeme
    • HIL und SIL
  • Modellbildung mechatronischer Systeme
    • Physikalisches Modell � Mathematisches Modell
    • Beispiel für die Entwicklung eines Mehrkörpersystems  
    • Mehrkörpersysteme
      • Einführungsbeispiel (Zweimassenschwinger)
      • Bindungen eine Mehrkörpersystems
      • Vektordifferentialgleichung mechanischer Systeme
      • Zustandsgleichung mechanischer Systeme
      • Eigenschwingungen linearer zeitinvarianter Schwingungssysteme
        • Eigenwertproblem der Zustandsgleichung
        • Eigenwertproblem der Bewegungsgleichungen
    • Aktoren
      • Aufbau und Wirkungsweise der Aktoren
      • Elektromagnetische Aktoren
        • Zustandsgleichung elektrodynamischer Wandler     
        • Zustandsgleichung elektromagnetischer Wandler
      • Fluidische Aktoren
        • Hydrostatische und hydrodynamische Grundlagen   
        • Hydropumpen und Hydromotoren
        • Hydrozylinder
        • Ventile
        • Zustandsgleichung und Systemdynamik
        • Anwendungsbeispiel
      • Vergleich und Auswahl der Aktoren
  • Regelung mechatronischer Systeme
    • Zentrale und dezentrale Regelung  
    • Polvorgabe
    • Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit
    • Zustandsbeobachter
    • Optimale lineare Regelung
    • Modellreduktion 
  • Praktikum
    • Modellbildung, Simulation und Rapid Prototyping ausgewählter mechatronischer Systeme

Technische Mechanik 2

  • Schnittgrößen am Balken
  • Zug-Druck-Beanspruchung
  • Torsions-Beanspruchung
  • Biege-Beanspruchung
  • Querkraftschub-Beanspruchung
  • Zusammengesetzte Beanspruchung
  • Grundlagen der Elastizitätstheorie
  • Knicken von Druckstäben

Betriebsfestigkeit (mechanischer und mechatronischer Systeme)

  • Statistische Belegung der Wöhler-Linie, normierte Wöhlerlinien,
  • Blockprogramm- und Betriebsfestigkeitsversuche,
  • Markov- und Rainflow-Zählung, Rainflowfilter, Extrapolation der Rainflow-Matrix, Lebensdauerlinie,
  • Schadensakkumulationshypothesen,
  • Nennspannungs- und Strukturspannungskonzept,
  • Betriebsfestigkeitsversuche,
  • Einfluss mechatronischer Systeme auf die Lebensdauer.

Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme 1

  • Koordinatensysteme und Transformationsmatrizen
  • Absolute Differentiation
  • lineare und nichtlineare Vektordifferentialgleichungen
  • lineare und nichtlineare Zustandsgleichungen
  • Prinzip von d´Alembert in Lagrangscher Fassung
  • Lagrange´sche Gleichungen 2. Art
  • Mehrkörperformalismen
  • LTI-Systeme
    • Modalanalyse und Modaltransformation
    • Hybride Mehrkörpersysteme
    • Rotoren und Gyrostaten
  • SIL und MIL
    • Real Time Workshop in Simulink
    • ADAMS/CONTROS
    • Co-Simulation

Fahrzeugdynamik

  • Kontakt zur Fahrbahn
  • Längsdynamik
  • Vertikaldynamik
  • Querdynamik