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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Mechatronic components and systems (MCS) - Cheatsheet
Mechatronic components and systems (MCS) - Cheatsheet Grundlagen der Sensorik und Typen von Sensoren Definition: Sensoren sind Geräte, die physikalische Größen in elektrische Signale umwandeln. Details: Funktion: Messen physikalischer Größen (Temperatur, Druck, Licht, etc.) Messprinzipien: Mechanisch, optisch, elektrisch, magnetisch Ausgangssignal: Analog oder digital Linearität und Empfindlichkei...

Mechatronic components and systems (MCS) - Cheatsheet

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Mechatronic components and systems (MCS) - Exam
Mechatronic components and systems (MCS) - Exam Aufgabe 1) Ein moderner Automobilhersteller möchte ein System entwickeln, das verschiedene Sensoren integriert, um verschiedene physikalische Größen in einem Fahrzeug zu überwachen und zu steuern. Im Folgenden sind vier verschiedene Sensorsysteme beschrieben, die im Fahrzeug verwendet werden sollen. Analysiere und berechne die notwendigen Parameter, ...

Mechatronic components and systems (MCS) - Exam

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Was ist die Funktion eines Sensors?

Nennen Sie drei Typen von Sensorsystemen.

Welche Messprinzipien können bei Sensoren verwendet werden?

Was ist Signalverarbeitung in mechatronischen Systemen?

Was besagt das Abtastungstheorem (Nyquist) bezüglich der Abtastrate?

Was ist die Fourier-Transformation in der Signalverarbeitung?

Welche Arten von Motoren gibt es in Aktorik-Technologien?

Was erzeugen Stellglieder in mechatronischen Systemen?

Was ist die Beziehung von Drehmoment und Strom bei DC Motoren?

Welche Schnittstellen werden zur Integration von Sensoren und Aktoren in Systeme benutzt?

Welche Kommunikations-Schnittstellen werden oft für die Signalübermittlung in Systemen genutzt?

Was umfasst die Sicherheit bei der Integration von Sensoren und Aktoren in Systeme?

Was bedeutet BIBO-Stabilität in einem Regelungssystem?

Erklären Sie die Wurzelortskurve zur Stabilitätsanalyse.

Wo liegen die Pole im Pol-Nullstellen-Diagramm für ein stabiles System?

Was ist ein wesentlicher Bestandteil der Programmierung von Mikrocontrollern in Assembly?

Welches Werkzeug ist typisch für die Programmierung von Mikrocontrollern?

Was ist ein Beispiel für eine Bitmanipulation in C?

Welche Schnittstelle benötigt nur 2 Leitungen (Tx, Rx) und dient der asynchronen seriellen Kommunikation?

Welche serielle Kommunikation benötigt 4 Leitungen und ermöglicht synchrone Datenübertragung?

Welche serielle Schnittstelle unterstützt mehrere Master und Slave Geräte und verwendet SDA und SCL Leitungen?

Was versteht man unter der Optimierung des Energieverbrauchs in mechatronischen Systemen?

Nennen Sie Techniken zur Energieoptimierung in mechatronischen Systemen.

Wie lautet die Gleichung zur Berechnung des Energieverbrauchs in einem mechatronischen System?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Mechatronic components and systems (MCS) an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Sensorik und Aktorik

Dieser Abschnitt behandelt die Grundlagen und Anwendungen der Sensorik und Aktorik in mechatronischen Systemen.

  • Grundlagen der Sensorik (Typen, Funktionsweise, Anwendungen)
  • Aktorik-Technologien (Motoren, Stellglieder, Pneumatik)
  • Signalverarbeitung und -analyse
  • Integration von Sensoren und Aktoren in mechatronische Systeme
  • Praxisbezogene Projekte und Anwendungen
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Regelungstechnik

Die Regelungstechnik umfasst die Konzepte und Methoden für die Steuerung und Regelung von Systemen, um gewünschte Verhaltensweisen zu erreichen.

  • Grundlagen der Regelungstheorie
  • Regelkreise und Steuerungssysteme
  • Stabilitätsanalyse und -kriterien
  • Design und Implementierung von Reglern
  • Praxisbeispiele und Anwendungen in der Mechatronik
Karteikarten generieren
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Mikrocontroller-Programmierung

Dieser Abschnitt führt in die Programmierung von Mikrocontrollern ein, die Kernkomponenten vieler mechatronischer Systeme sind.

  • Grundlagen der Mikrocontroller-Architekturen
  • Programmierung in C und Assembly
  • Schnittstellen und Peripheriegeräte (UART, SPI, I2C)
  • Entwicklungsumgebungen und Debugging-Tools
  • Praxisprojekte und Implementierungen
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Energieeffiziente Systeme

Dieser Abschnitt konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung energieeffizienter mechatronischer Systeme.

  • Grundlagen der Energieeffizienz
  • Optimierung von Energieverbrauch in Systemen
  • Low-Power-Design-Techniken
  • Erneuerbare Energien und Energiespeicher
  • Fallstudien und Praxisanwendungen
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Praktische Einheiten

Zusätzlich zu den theoretischen Grundlagen konzentrieren sich die praktischen Einheiten auf die Anwendung und Implementierung der gelernten Konzepte.

  • Durchführung von Laborübungen
  • Praxisprojekte und prototypische Entwicklungen
  • Teamarbeit und Projektmanagement
  • Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse
  • Feedback-Runden zur Verbesserung praktischer Fähigkeiten
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Mechatronic components and systems (MCS) an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung Mechatronic components and systems (MCS) an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet Dir einen umfassenden Einblick in die Welt der Mechatronik. Die Veranstaltung ist eine Kombination aus theoretischen und praktischen Einheiten. In den theoretischen Abschnitten erlernst Du die notwendigen Grundlagen, während die praktischen Einheiten Dir die Möglichkeit bieten, die gelernten Konzepte direkt anzuwenden und zu implementieren. Am Ende des Semesters erwartet Dich eine schriftliche Prüfung, die den gesamten Vorlesungsinhalt abdeckt. Zudem können während des Semesters praktische Aufgaben gestellt werden. Diese Vorlesung wird im Wintersemester angeboten. Zu den wichtigen Themen im Curriculum gehören: Sensorik und Aktorik, Regelungstechnik, Mikrocontroller-Programmierung, Energieeffiziente Systeme.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung ist in theoretische und praktische Einheiten unterteilt. Die theoretischen Einheiten bieten die notwendigen Grundlagen, während die praktischen Einheiten sich auf die Anwendung und Implementierung der gelernten Konzepte fokussieren.

Studienleistungen: Am Ende des Semesters gibt es eine schriftliche Prüfung, die den gesamten Inhalt der Vorlesung abdeckt. Zusätzlich können praktische Aufgaben während des Semesters gefordert sein.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Sensorik und Aktorik, Regelungstechnik, Mikrocontroller-Programmierung, Energieeffiziente Systeme.

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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