Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme
- Fakultät
Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)
- Version
Version 1 vom 20.02.2026.
- Modulkennung
11B0305
- Niveaustufe
Bachelor
- Unterrichtssprache
Deutsch
- ECTS-Leistungspunkte und Benotung
5.0
- Häufigkeit des Angebots des Moduls
nur Wintersemester
- Dauer des Moduls
1 Semester
- Kurzbeschreibung
Die Modellbildung und die verschiedenen Darstellungsformen von Systemen und Signalen sind Grundlagen für das Verständnis mechatronischer Systeme. Zudem sind moderne Simulationswerkzeuge ein unverzichtbares Werkzeug für die Untersuchung und den Entwurf eben dieser Systeme. Das vorliegende Modul verknüpft diese Bereiche und stellt den Systemgedanken der Mechatronik heraus.
- Lehr-Lerninhalte
1. Modellbildung
1.1 Einführende Beispiele aus der Mechatronik
1.2 Grundprinzipien der Modellbildung
1.3 Modellvalidierung
1.4 Struktur mechatronischer Systeme2. Signale und Systeme
2.1 Systembegriff
2.2 Klassifizierung von Systemen und Signalen
2.3 Linearisierung3. Simulation
3.1 Numerische Modelle und numerische Integration
3.2 Moderne Simulationswerkzeuge
3.3 Simulationsgestützter Entwurf mechatronischer Systeme - Praktikum und Übungen am Rechner
- Gesamtarbeitsaufwand
Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").
- Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 15 Labor-Aktivität Präsenz - 45 Vorlesung Präsenz - Dozentenungebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 40 Veranstaltungsvor- und -nachbereitung - 50 Erstellung von Prüfungsleistungen -
- Benotete Prüfungsleistung
- Projektbericht (schriftlich) oder
- Projektbericht (mündlich)
- Unbenotete Prüfungsleistung
- experimentelle Arbeit
- Bemerkung zur Prüfungsart
Alternativ Projektbericht schriftlich oder Projektbericht mündlich nach Wahl des Dozenten
- Prüfungsdauer und Prüfungsumfang
Benotete Prüfungsleistung:
- Projektbericht schriftlich: 5 Minuten Kurzreferat, Ausarbeitung: 10 - 20 Seiten
- Projektbericht mündlich: 15 Minuten Referat, Ausarbeitung: 5 - 10 Seiten
Unbenotete Prüfungsleistung:
- Experimentelle Arbeit: ca. 6 Versuche
- Empfohlene Vorkenntnisse
Mathematikkenntnisse auf dem Niveau eines typischen Ingenieurstudiengangs nach dem ersten Semester.
- Wissensverbreiterung
Die Absolventen besitzen ein breites Wissen über die Modellbildung, die mathematische Beschreibung, die Simulation und die Eigenschaften von Systemen und Signalen
- Wissensvertiefung
Die Absolventen verfügen über detailliertes Wissen über die Struktur und Modellbildung mechatronischer Systeme. Ein Überblick über aktuelle Einsatzgebiete simulationsgestützte Entwicklungsmethoden in der Mechatronik ist vorhanden.
- Nutzung und Transfer
Die Absolventen können einfache mechatronische Systeme modellieren und analysieren. Sie können blockschaltbildorientierte Simulationswerkzeugen anwenden und berücksichtigen numerische Gesichtspunkte. Sie kennen weiterführende Werkzeuge zur Echtzeitsimulation und deren Anwendungsbereiche.
- Kommunikation und Kooperation
Die Absolventen können mechatronische Systeme und ihre Eigenschaften darstellen und diskutieren. Sie können Simulationsergebnisse aufbereiten, interpretieren und präsentieren.
- Literatur
- Roddeck, W.: “Einführung in die Mechatronik“. Springer, 2016.
- Heimann, B.; Gerth, W.; Popp, K.: „Mechatronik“. Hanser-Verlag, 2015.
- Hering, E.; Steinhart, H.; u. a.: “Taschenbuch der Mechatronik“. Hanser-Verlag, 2015.
- Angermann, A. u. a.: „Matlab – Simulink- Stateflow“.
- Nollau, R.: „Modellbildung und Simulation technischer Systeme“. Springer-Verlag, 2009.
- Kahlert, J.: „Simulation technischer Systeme“, Springer Verlag, 2004.
- Scherf, H. E.: „Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme - Eine Sammlung von Simulink-Beispielen“. De Gruyter Oldenbourg, 2010.
- Verwendbarkeit nach Studiengängen
- Fahrzeugtechnik (Bachelor)
- Fahrzeugtechnik B.Sc. (01.09.2025)
- Maschinenbau im Praxisverbund
- Maschinenbau im Praxisverbund B.Sc. (01.03.2026)
- Maschinenbau (Bachelor)
- Maschinenbau B.Sc. (01.09.2025)
- Mechatronik
- Mechatronik B.Sc. (01.09.2025)
- Modulpromotor*in
- Rehm, Ansgar
- Lehrende
- Niemeyer, Philip
- Rehm, Ansgar