376.042 Fachvertiefung - Automatisierungs- und Regelungstechnik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022W, VU, 4.0h, 5.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 4.0
  • ECTS: 5.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

  • Robotersysteme und allgemeine Starrkörpersysteme zu beschreiben und klassifizieren,
  • die Kinematik und Dynamik von Starrkörpersystemen zu modellieren und simulieren,
  • einfache Trajektorienplanung im Konfigurations- und Arbeitsraum eines Roboters auszuführen,
  • grundlegende Regelungskonzepte für Roboter einzusetzen,
  • Computeralgebraprogramme (Maple) und Computernumerikprogramme (MATLAB/Simulink) zur Modellierung, Simulation und Analyse von dynamischen Systemen einzusetzen und
  • lineare Reglerentwürfe (FKL-Entwurf, Polvorgabe) für diese Systeme anzuwenden.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Vorlesungsteil im Wintersemester:

  • Grundbegriffe der Robotik: Freiheitsgrade, kinematische Räume, Reglerstrukturen
  • Roboterkinematik: Vorwärtskinematik, inverse Kinematik, differentielle Kinematik, differentielle inverse Kinematik, Manipulator Jacobi-Matrix, kinematische Singularitäten und Repräsentationssingularitäten
  • Trajektorienplanung: Pfade und Trajektorien, geradlinige Pfade, Zeitparametrierung, Trajektorien mit Via-Punkten
  • Roboterregelung: grundlegende Regelungskonzepte für Roboter im Konfigurations- und Arbeitsraum, Regelung von industriellen Robotern

Laborübungen im Sommersemester:

  • Systemanalyse mit Maple: Einführung in das Computeralgebraprogramm Maple, mathematische Modellierung von Starrkörpersystemen und nichtlinearen Systemen
  • Systemanalyse mit MATLAB/Simulink: Einführung in MATLAB/Simulink, Simulation von Starrkörpersystemen, Anwendung der Methoden aus der Vorlesung Automatisierung auf konkrete Simulationsbeispiele und Laborversuche
  • Modellierung und Simulation eines Roboters: Anwendung der Theorie zur Roboterkinematik und -dynamik auf einen 3-Achs-Roboter, Betrachten der Singularitäten
  • Regelung eines Roboters: Anwendung der Theorie zur Roboterregelung auf einen industriellen 6-Achs-Roboter, Vergleich grundlegender Regelungskonzepte

Methoden

Vortrag (Präsenz), Laborübung (Präsenz im Labor), Ausarbeitung von Aufgaben vor den Übungsterminen, selbständiges Erarbeiten von weiterführenden Aufgaben in den Übungsterminen, Umsetzung der entworfenen Regler und Beobachter an Laboraufbauten, Diskussion der zugrundeliegenden Theorie in den Laborübungen

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

  • Die Vorbesprechung für diese Vertiefungsveranstaltung findet am Montag, 10.10.2022 um 10:00 Uhr im EI 2 Pichelmayer HS statt.
  • Im Wintersemester wird die zweistündige Vorlesung Fachvertiefung - Automatisierungs- und Regelungstechnik angeboten. Die Vorlesung beginnt ca. zur Semesterhälfte (siehe Unterpunkt Termine) und wird in Präsenz abgehalten.
  • Im darauffolgenden Sommersemester werden die im Rahmen der Vorlesungen Automatisierung, Modellbildung und Fachvertiefung - Automatisierungs- und Regelungstechnik erworbenen theoretischen Kenntnisse anhand konkreter Beispiele umgesetzt. Dazu erfolgt eine Einführung in die Standardsoftwarewerkzeuge der Regelungstechnik (MATLAB/Simulink, Maple). Die Vorbesprechung und Gruppeneinteilung finden in der letzten Vorlesung im Wintersemester statt.
  • Der TUWEL-Kurs der LVA stellt die Grundlage des Laborübungsteils dar. Dort werden alle nötigen Informationen und die Gruppeneinteilungen/Zeitplanung bereitgestellt.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mo.10:00 - 11:0010.10.2022EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, Vorbesprechung
Do.08:00 - 10:0015.12.2022 - 26.01.2023EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.08:00 - 10:0026.01.2023EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik Vorbesprechung zum Übungsteil im SS
Do.08:00 - 17:0009.03.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 1
Fr.08:00 - 12:0010.03.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 1
Do.08:00 - 17:0023.03.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 2
Fr.08:00 - 12:0024.03.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 2
Do.08:00 - 17:0020.04.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 3
Fr.08:00 - 12:0021.04.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 3
Do.08:00 - 17:0004.05.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 4
Fr.08:00 - 12:0005.05.2023Computerlabor E376, CA0426 Übung 4
Fachvertiefung - Automatisierungs- und Regelungstechnik - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mo.10.10.202210:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, Vorbesprechung
Do.15.12.202208:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.22.12.202208:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.12.01.202308:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.19.01.202308:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.26.01.202308:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik, VO
Do.26.01.202308:00 - 10:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT E376: VU Fachvertiefung - Automatisierungs und Regelungstechnik Vorbesprechung zum Übungsteil im SS
Do.09.03.202308:00 - 17:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 1
Fr.10.03.202308:00 - 12:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 1
Do.23.03.202308:00 - 17:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 2
Fr.24.03.202308:00 - 12:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 2
Do.20.04.202308:00 - 17:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 3
Fr.21.04.202308:00 - 12:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 3
Do.04.05.202308:00 - 17:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 4
Fr.05.05.202308:00 - 12:00Computerlabor E376, CA0426 Übung 4

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis setzt sich aus folgenden Punkten zusammen:

  1. Überprüfung der vorbereiteten Aufgaben und
  2. Mitarbeit während des Praktikums.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
03.10.2022 00:00 26.12.2022 00:00 26.12.2022 00:00

Anmeldemodalitäten

Aus organisatorischen Gründen ist eine Anmeldung für die LVA erforderlich. Zudem gilt für die 1. Vorlesung Anwesenheitspflicht, da hier wichtige inhaltliche und organisatorische Punkte besprochen werden.

 

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
Abgemeldete26.01.2023 12:0015.03.2023 23:59
Donnerstagnachmittag Gruppe 126.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagnachmittag Gruppe 226.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagnachmittag Gruppe 326.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagnachmittag Gruppe 426.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagnachmittag Gruppe 526.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagnachmittag Gruppe 626.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 126.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 226.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 326.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 426.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 526.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Donnerstagvormittag Gruppe 626.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 126.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 226.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 326.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 426.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 526.01.2023 10:3023.02.2023 22:00
Freitagvormittag Gruppe 626.01.2023 10:3023.02.2023 22:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 235 Elektrotechnik und Informationstechnik
045 006 Digitale Kompetenzen STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Ein Skriptum zum Vorlesungsteil und zum Übungsteil der Lehrveranstaltung ist auf der Website des Instituts und im TUWEL-Kurs erhältlich.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Begleitende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch