Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme

Fakult?t

Fakult?t Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 20.02.2026.

Modulkennung

11B0305

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

H?ufigkeit 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 Verst?ndnis 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 Systeme

2. Signale und Systeme
2.1 Systembegriff
2.2 Klassifizierung von Systemen und Signalen
2.3 Linearisierung 

3. Simulation
3.1 Numerische Modelle und numerische Integration
3.2 Moderne Simulationswerkzeuge
3.3 Simulationsgestützter Entwurf mechatronischer Systeme - Praktikum und ?bungen am Rechner

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
15Labor-Aktivit?tPr?senz-
45VorlesungPr?senz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
40Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
50Erstellung 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 ?berblick über aktuelle Einsatzgebiete simulationsgestützte Entwicklungsmethoden in der Mechatronik ist vorhanden.

Nutzung und Transfer

Die Absolventen k?nnen einfache mechatronische Systeme modellieren und analysieren. Sie k?nnen blockschaltbildorientierte Simulationswerkzeugen anwenden und berücksichtigen numerische Gesichtspunkte. Sie kennen weiterführende Werkzeuge zur Echtzeitsimulation und deren Anwendungsbereiche.

Kommunikation und Kooperation

Die Absolventen k?nnen mechatronische Systeme und ihre Eigenschaften darstellen und diskutieren. Sie k?nnen Simulationsergebnisse aufbereiten, interpretieren und pr?sentieren.

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 Studieng?ngen

  • 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