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Lernziele - Mechatronik (14 ECTS)
Der Zertifikatslehrgang Mechatronik dauert 2 Semester à 6 Monate und ist berufsbegleitend. Der Kurs findet jeweils am Freitagnachmittag und Samstagvormittag statt.
Auf einen Blick
Abschluss
Certificate of Advanced Studies in Mechatronik
Schwerpunkte
Methodik der mechatronischen System- und Produktentwicklung (V-Zyklus, Fallspiele), Beispiele mechatronischer Systeme, Modellbildung und Simulation von mechatronischen Systemen, Vertiefung Regelungstechnik (Digitale Regeltechnik, Zustandsregelung)
Dauer
2 Semester à 6 Monate
Kosten
CHF 3'500.--
einmalige Einschreibegebühr CHF 100.--
Durchführungsort
Studienzentrum St. Gallen, Schönauweg 4, 9000 St. Gallen
Beginn
Kalenderwoche 08 / Kalenderwoche 38
Studieninhalte
Modellbildung und Regelung mechatronischer Systeme
- Sie können eine komplexe Maschine in übersichtliche Teilsysteme mit Eingangs- Ausgangs- und Störgrössen gliedern.
- Sie können das Zusammenspiel zwischen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektromagnetischen und elektronischen Teilsystemen beschreiben und modellieren.
- Sie können dabei mit unvollständigen oder widersprüchlichen Angaben umgehen und aus ihrer Erfahrung passende Annahmen zu treffen.
- Sie arbeiten in einem Projektteam respektvoll und konstruktiv und Sie wirken darauf hin, dass das Projektziel in der vorgesehenen Zeit erreicht wird.
- Sie finden fehlende Angaben bei zielgerichteten Recherchen im Internet (Datenblätter), in Zeitschriftenartikeln und in Lehrbüchern.
- Sie haben den ingenieursmässigen Überblick, um die passende Komplexität des Modells in Hinblick auf den Zweck der Modellierung zu wählen.
- Sie können ein solches Modell in Form einer nichtlinearen Zustandsraum-Differentialgleichung darstellen.
- Sie können dabei die Stellgrössen- und Störgrössen-Einflüsse quantitativ berücksichtigen.
- Sie können die Messgleichungen für die Sensoren aufstellen und das Messrauschen abschätzen.
- Sie sind in der Lage, ein nichtlineares Modell in Simulink einzugeben, sein dynamisches Verhalten zu simmulieren, die Ergebnisse mit MATLAB darzustellen und fachkundig zu interpretieren, sowie den Einfluss von Modellierungs-Annahmen auf die Ergebnisse kritisch zu begutachten.
- Sie können ein nichtlineares Differentialgleichungssystem am Arbeitspunkt linearisieren d.h. die Jacobi-Matrix berechnen.
- Sie reflektieren über die bei der Linearisierung verloren gegangenen Effekte.
- Sie können mit MATLAB die Eigenwerte der Systemdynamik berechnen und die Ergebnisse interpretieren in Hinblick auf Stabilität, Dämpfungsgrad, Schwnigfrequenz, Abklingzeitkonstante.
- Sie können das lineare Übetragungsverhalten in den unterschiedlichen Sichtweisen beschreiben und durchdenken. Zustandsraummodell, Übertragungsfunktion, Einheitsimpulsantwort, Einheitsprungantwort, Bode-Digramm, Ortskurve, Pol-/Nullstellen-Diagramm.
- Sie können das dynamische Verhalten von realen mechatronischen Systemen systematisch expermimentell erfassen mit Sinus-, Impuls- und Rausch-Anregung.
- Sie kennen den Einfluss der Messdauer und der Abtastperiode auf das erzielbare Ergebnis und können diese Parameter vor einer Messung passend wählen.
- Sie beherrschen die systematische Konzeption von Regelkriesen von der Anforderung bis zur Realisierung von zeitkontinuierlich designeten aber abgetastet arbeitenden Regeln.
- Sie können Methoden zur Modellierung und Beschreibung des dynamischen Verhalten des gesamten Control Systems (closed-loop) anwenden.
- Sie verwenden im Fachgespräch und in technischen Berichten die korrekte systemdynamischen Fachbegriffe.
Mechatronische Systeme
- Sie sind in der Lage, anspruchsvolle Projekte im Bereich der Produktentwicklung in der Mechatronik zu bearbeiten.
- Sie können die Entwicklung mechatronischer System un deren Komponenen mit den dafür geeigneten Verfahren durchführen.
- Sie beherschen die systematische Konzeption von mechatronischen Systemen von der Anforderung über die Gliederung in Komponenten zur konstruktiven fertigungstechnischen Realisierung.
- Sie können das Zusammenspiel zwischen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektromagnetischen Teilsystemen beschreiben und moddellieren.
- Sie können ein komplexes, z.B. elektrohydraulisches System in dem Tool Simulation X eingeben, parametrieren, simulieren.
- Sie können dabei wiedersprüchliche oder unvollständige Anforderungen oder Angaben auflösen durch sinnvolle eigene Annahmen.
- Sie dokumentieren die Simulationsergebnisse und erläutern sie kritisch in Hinblick auf die Effekte von vereinfachenden Annahmen.
Zielgruppe und Zulassung
Zielgruppe
Die Kurse setzen Kenntnisse im jeweiligen Fachgebiet Mechatronik voraus.
Zulassung
Absolventen einer HF, FH oder ETH/TU kommen deshalb in Frage. Interessenten mit anderer Vorbildung und langjähriger Erfahrung im Gebiet Mechatronik nehmen zur Abklärung der Eignung Kontakt mit dem Studiengangleiter auf.
Berufswelt
Das optimale Entwickeln, Herstellen und Verwenden von mechatronischen Geräten und Produkten erfordert fundiertes Fachwissen in den Ingenieurdisziplinen Mechanik, Elektronik und Informatik. Solche Produkte werden z.B. in den Bereichen der Medizinaltechnik, der Automobilindustrie oder der Automatisierungstechnik verwendet.
Sie verbessern dadurch Ihre Chancen und Möglichkeiten für potientielle Arbeitsstellen in den unterschiedlichsten Funktionen und Branchen.
Dozierende
Für die inhaltliche Ausgestaltung und die Qualitätssicherung der einzelnen Module sind der Studiengangleiter und die Modulverantwortlichen zuständig. Der Unterricht wird von hochschulinternen und externen Dozierenden erteilt, die einen engen Bezug zu Theorie und Praxis im jeweiligen Fachgebiet haben.