Leistungselektronik: Lehrveranstaltungen und Informationen zum Studium

Kurzbeschreibung

Lehrveranstaltung dient zum Angleichen der unterschiedlichen Vorkenntnisse und zur Vertiefung der Kenntnisse aus den Bachelor Kursen für Elektronik.

Methodik

Vorlesung mit geringem ÜbungsanteilStudium der Untelagen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• einfache Magnetkreise zu berechnen
• die wichtigsten Zusammenhänge in Konvertern herzuleiten und zu berechnen
• Abschätzungen für erforderliche Kühlmaßnahmen zu machen
• die Funktion der wichtigsten elektrischen Maschinen beschreiben

Lehrinhalte

• Grundformeln der Elektrik, Mechanik und Wärmelehre
• Modellbildung elektrischer und mechanischer Systeme
• Grundelemente des Magnetismus
• Grundlagen elektrischer Maschinen, insbesondere der geschalteten Reluktanz Maschine SRM
• Spulenkonverter

Vorkenntnisse

Grundlagen der Mathematik, Physik und Elektrotechnik

Literatur

• Arbeitsunterlagen
• Mohan, N. /Undeland, T. Robbins, W. (2002): Power Electronics, Jon Wiley & Sons
• Zach, F. (2009): Leistungselektronik, 4. Auflage, Springer

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Grundlagen der Regelungstechnik. Entwurf einfacher Regelungen mit Frequenzbereichsmethoden

Methodik

Vorlesung mit Übungen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Laplace Transformation auf regeltechnische Fragestellungen in SISO Systemen anzuwenden
• das Bode Diagramm zu konstruieren
• mit Hilfe von Signalflussdiagrammen Regelungen zu beschreiben
• Regler mit Hilfe des Nyquist Kriteriums zu entwerfen
• nichtlineare Beschreibungen von Regelstrecken zu linearisieren
• die Stabilität von SISO Systemen zu beurteilen
• Regelungstechnische Aufgaben der Leistungselektronik zu beurteilen

Lehrinhalte

• Regelung und Steuerung
• Laplace Transformation
• Bodediagramm
• Stabilitätsuntersuchungen
• Regelgüte

Vorkenntnisse

Grundlegende Mathematik und Elektrotechnik

Literatur

• Joergl, H.P. (1998): Repetitorium der Regelungstechnik, Oldenburg Verlag
• Tieste, K.-D. / Romberg,O. (2012): Keine Panik vor Regelungstechnik, Vieweg Verlag

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Erarbeitung der Grundlagen zur Systemauslegung für beleuchtungstechnische Anwendungen. Dabei wird auf Grundlagenwissen der Mathematik und Physik zurückgegriffen. Durchführung von praktischen Systemauslegungen um das Verständnis der Zusammenhänge zu fördern. In den Vorlesungen werden die erlernten Grundlagen auf komplexe Systeme angewendet.Verständnis der wesentlichen Parameter von Beleuchtungssystemen und ihrer Zusammenhänge. Anwendung auf einfache Beispiele.

Methodik

- Fernlehre- Übungen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• photometrische Größen in radiometrische Größen umzurechnen
• aus photometrischen Anforderungen technische Spezifikationen (z.B.: Leistungsaufnahme, Abmessungen) für Beleuchtungssysteme abzuleiten
• anhand von technischen Spezifikationen geeignete Systemkomponenten (z.B.: Lichtquelle) auszuwählen
• anhand von technischen Spezifikationen Dimensionierungen von Systemkomponenten (z.B.: Linsendurchmesser, Kühlkörper) vorzunehmen
• aus photometrischen Anforderungen Systemkonzepte zu erstellen, die technisch umsetzbar sind (z.B.: Etandue)

Lehrinhalte

• Es handelt sich um technisches Faktenwissen. Das System Know-how in der Beleuchtungstechnik ist sehr komplex, da es viele Bereiche umfasst (Physik, Optik, Photometrie, Physiologie des Sehens).
• Radiometrische und photometrische Größen
• Geometrische Optik
• Lichtquellen
• Beleuchtungssysteme
• Simulationstechnik
• Systemauslegung (optisch, thermisch, elektronisch)

Vorkenntnisse

Grundlagenwissen in Mathematik und Physik.

Literatur

• Bartenbach/Witting (2009) „Handbuch für Lichtgestaltung“, Springer.
• Schröder/Treiber (2007) „Technische Optik: Grundlagen und Anwendungen“, Vogel.

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung (schriftlich)

Kurzbeschreibung

Überblick über Energie- und Elektrizitätswirtschaft.

Methodik

Vorlesung mit Rechenbeispielen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• die wichtigsten Energieumwandlungen der Elektrizitätswirtschaft zu benennen
• gemäß der erforderlichen Anwendung eine wirtschaftliche Umwandlungsart auszuwählen
• Grundlagen der Verteilung zu erklären
• Schaltgeräte und deren Einsatzbereiche richtig auszuwählen
• unsymmetrische Erzeuger- oder Verbrauchersysteme mittels symmetrischer Rechnung zu ermitteln

Lehrinhalte

• Arten der Energie
• Einsatzbereich der Energie zu unterscheiden
• Energieumwandlung (Wasser, Wärmekraftwerke, neue erneuerbare Energien)
• Energieverteilung inkl. Smart grids und Smart Metering
• Grundlagen der Schaltgeräte
• Rechnen mit symmetrischen Komponenten

Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik.

Literatur

• ABB – Handbuch (2011): ABB Schaltanlage. 11. Auflage 2011
• Busch, Rudolf (2011): Elektrotechnik und Elektronik. Vieweg-Teubner 6. Auflage 2011
• Oeding / Oswald (2011): Elektrische Kraftwerke und Netze. Springer. 7. Auflage 2011
• Oswald, Bernd R. (2009): Berechnung von Drehstromnetzen. Vieweg + Teubner. 1 Auflage
• Wesselak, Viktor / Schabbach, Thomas (2009): Regenerative Energietechnik. Springer
• Zahoransky,Richard A. (2009): Energietechnik. Vieweg+Teubner. 4. Auflage 2009
• Skriptum

Leistungsbeurteilung

• schriftliche Prüfung
• schriftliche Ausarbeitung eines Fallbeispiels.

Kurzbeschreibung

In dieser Lehrveranstaltung erhalten und erarbeiten die Studierenden vertiefendes Wissen zum Thema Ansteuerschaltungen für Leistungshalbleiter in der Elektronik bzw. Leistungselektronik. Um allen Studenten die gleiche Ausgangsbasis zu bieten gibt es zu Beginn eine kurze Einführung in die klassische Leistungselektronik um das Verständnis und Bewusstsein für die Notwendigkeit und deren Anforderungen zu schärfen. Weiters werden die wichtigsten in der Praxis verwendeten Halbleiterschalter besprochen und der Einfluss deren Parameter auf die Auslegung der Ansteuerschaltungen definiert. Parasitäre Einflüsse auf Schaltcharakteristiken werden analytisch, simulatorisch und anhand numerischer Berechnungen nachgewiesen. Unterschiedlichste Basistopologien in der Praxis gängiger Ansteuerschaltungen werden diskutiert.

Methodik

Die Studenten werden mittels Vortrag (Präsentation) und multimedialer Unterstützung (Simulationssoftware etc.) durch die Lehrveranstaltung geführt. Verständnisfragen, Mitarbeit, interaktiven Rechenübungen und eine kleine Projektarbeit in Eigenregie soll das Verständnis für die Thematik weiter vertiefen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• grundlegende Parameter, die bei der Entwicklung von Ansteuerschaltungen benötigt werden, zu benennen.
• Effekte der Ansteuerschaltung auf den Halbleiterschalter zu analysieren.
• Basistopologien und deren Funktionalität zu kennen.
• Verluste am Halbleiter zu berechnen.
• Schutzkonzepte zu verstehen.

Lehrinhalte

• Grundlagen Halbleiter Si-IGBT, Si-MOSFET, SiC-MOSFET, GaN-Transistor.
• Grundlagen Ansteuerschaltungen:
• - Design Parameter und deren Bestimmung
• - Topologien
• - Ein- und Ausschaltverhalten
• - Einflüsse der Ansteuerschaltung auf Halbleiterschaltverhalten (di/dt, du/dt etc.)
• Vertiefung Ansteuerschaltungen:
• - Verluste
• - Parasiten und deren Einflüsse auf das Schaltverhalten
• - Schutzschaltungen
• - Hochfrequenzverhalten, Störungen etc.
• - Einflüsse schnellen Schaltens auf das Gesamtsystem (Konverter, Filter, Controller etc.)

Literatur

• Skripten und Präsentationen im Download.
• Zusätzlich empfohlene Literatur:
• N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, "Power Electronics; Converters, Applications and Design", John Wiley & Sons, (2003).
• Zhi Liang Zhang, Yan-Fei Liu, "High Frequency MOSFET Gate-Drivers - Technologies and Applications", IET the Institution of Engeneering and Technology, 2017.

Leistungsbeurteilung

• Laufend Bewertung der Mitarbeit
• Fernlehraufgabe
• Schriftliche Abschlussprüfung mit Rechenbeispielen und Multiple Choice Fragestellungen

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit dem Schaltungsentwurf und Layout-Design EMV-gerechter Leiterplatten, konkret anhand folgender Projektarbeit: Entwicklung eines Schaltnetzteiles nach definierten Standards und EMV-Normen

Methodik

Vortrag/ Übung/ Projektarbeit (coached)

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• Leiterplatten, industrielle Geräte und Systeme unter Berücksichtigung der Grundregeln für ein EMV-gerechtes Design zu entwickeln.
• gesetzliche und normative EMV-Anforderungen für die Entwicklung industrieller elektronischer Geräte im Überblick zu kennen und anwenden zu können.
• die Funktionsweise eines Schaltnetzteiles durch Simulation mittels Software (P-Spice, LTSpice) zu begründen, die Ergebnisse zu interpretieren und ein EMV-gerechtes Schaltungsdesign (Layout) zu entwickeln.
• Leiterplattenlayouts unter Kenntnis des Lagenaufbaus, der Basismaterialien und definierter Strukturen (Strom-, Spannungs-, Hochfrequenzstrukturen, usw.) zu realisieren.

Lehrinhalte

• Aufbau und Basismaterialien von Leiterplatten
• Definierte Strukturen und Strukturtechnologien von Leiterplatten
• Einführung in die EMV elektronischer Geräte und Systeme
• EMV Vorschriften und Normen (Grundnormen/Produktnormen)
• EMV Messtechnik/ Prüfung
• Abstrahlung und EMV Störquellen
• EMV Erscheinungen/ Maßnahmen
• EMV Simulation
• EMV gerechtes LeiterplattendesignFunktionales Design und praktische Übungsausführung im Rahmen eines selbständigen Projektes mit den wesentlichen Schlüsselfunktionen der Industrie unter Einhaltung folgender Normen: ISO 9001:2002, EN 60 664 (VDE 0110), EN 60 950, EN 61 000, UL 508, UL 60 950, IEC 60 664 bzw. EN 60 601 und EN ISO 13485
• Tätigkeiten im Rahmen der Projektarbeit:
• Bauteildefinition inkl. Datenblätter
• Auswahl der Kernbauteile
• Sicherheitskonzept
• Schaltplanerstellung und Groblayout
• Prüfvorschrift
• Projektleitung
• Projektkalkulation
• Projektbericht
• Inbetriebnahme- und Bedienanleitung
• Qualitätsmanagement

Vorkenntnisse

- Grundlagen der Elektrotechnik- Mathematik- Webskriptum aus dem Bachelorkurs: - CIS-Download > MIE > SDE 1 > Pruckner > Webskriptum- Simulationstools: ORCAD-P-Spice, LTSpice oder ähnliches- CAD Tools: ORCAD-PCB, Eagle oder ähnliches- Vorteilhaft: MatLAB und/oder MathCAD

Literatur

• Goedbloed, J. J. (1990): “Elektromagnetische Verträglichkeit- Analyse und Behebung von Störproblemen”, Pflaum Verlag, München, ISBN 3-7905-0672-9
• Gonschorek, K. H. (2005): „EMV für Geräteentwickler und Systemintegratoren“, 2005, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-540-23436-3
• Kohling, A. (1998): „EMV von Gebäuden, Anlagen und Geräten: praktische Umsetzung der technischen, wirtschaftlichen und gesetzlichen Anforderungen für die CE-Kennzeichnung“, VDE-Verlag, Berlin und Offenbach, ISBN 3-8007-2261-5
• Mardiguian, M. (2001): „Controlling Radiated Emissions By Design“, 2nd ed., Kluwer Academic Publishers, Norwell, Massachusetts, ISBN 0-7923-7978-0
• Ott, H. W. (2009): “Electromagnetic Compatibility Engineering”, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, ISBN: 978-0-470-18930-6; (earlier ed. published under title: „Noise Reduction Techniques in Electronic Systems“, 2nd ed., Wiley, 1988)
• Paul, C. R. (2006): „Introduction to Electromagnetic Compatibility“, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, ISBN-13: 978-0-471-75500-5
• Detaillierte Literaturliste an den jeweiligen Stellen im Skriptum und in den Übungen
• Webskriptum aus dem Bachelorkurs: Link im CIS-Download > MIE > SDE 1 > Pruckner > Webskriptum

Leistungsbeurteilung

• 50% project work
• 50% written examination - Minimum is 25% in each of both assessments.

Anmerkungen

Fokus auf Praxis in allen 3 Übermittlungsarten: - Vortrag- Übung/ Laborübung- Projektarbeit

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit den Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung mit den beiden Schwerpunkten• Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung• Architektur von digitalen Signalverarbeitungssystemen

Methodik

Vorlesung mit Fernlehranteilen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• DSP-Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu beschreiben
• DSP-Algorithmen auszuwählen
• DSP-Implementierungen zu vergleichen

Lehrinhalte

• Lineare zeitinvariante zeitdiskrete Systeme
• Zeit- und Frequenzbereichsbeschreibungen
• AD- und DA-Konversion
• Stukturen digitaler Filter
• Fehlerquellen in DSP-Systemen

Vorkenntnisse

Für eine erfolgreiche Teilnahme müssen die Studierenden in der Lage sein ... • Signale und Systeme mathematisch zu beschreiben • C-Programme zu erstellen

Literatur

• Mitra, Digital Signal Processing, Mc Graw Hill
• McClellan, Schafer and Yoder, Signal Processing First, Prentice Hall

Leistungsbeurteilung

• Schriftliche Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Der Kurs startet mit dem Vorstellen der elementaren Funktionen in der MATLAB und Simulink Entwicklungsumgebung (kurz, MATLAB). Die elementare Bedienung von MATLAB wird, unterstützt durch Übungsbeispiele, vermittelt. Anschließend werden ausgewählte Funktionen zur Analyse und Entwicklung von linearen Regelkreisen behandelt und geübt. In einer Projektarbeit aus dem Bereich der industriellen Elektronik wird das vermittelte Wissen gefestigt. Folgende Entwicklungsaufgaben werden in der Projektarbeit geübt und verinnerlicht:Schaltkreisanalyse und DimensionierungModellbildung von Systemen der Industriellen ElektronikRegelkreisentwicklung und Analyse Konsistente Beschreibung von Entwicklungsergebnissen in einem technischen Bericht

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• Systeme der industriellen Elektronik mit MATLAB zu untersuchen
• das Verhalten im Zeitbereich von in m-code implementierten Zustandsraum-Modellen mit dem Vorwärts-Euler Verfahren zu berechnen und zu analysieren
• das Verhalten im Frequenzbereich von in m-code implementierten linearen Zustandsraum-Modellen mit built-in Funktionen von MATLAB zu berechnen und zu analysieren
• Signalflussplan-Modelle von elektrotechnischen Systemen mit Simulink zu implementieren
• das Verhalten im Zeit- und Frequenzbereich von Signalflussplan-Modellen mit Simulink zu berechnen und zu analysieren
• Simulationsergebnisse mit Hilfe von Graphiken, Diagrammen und Text, in Form eines technischen Berichts, konsistent zusammenzufassen

Lehrinhalte

• MATLAB BenutzeroberflächeMATLAB Befehle und Arbeitsschritte für die Umsetzung von
• Matrizenoperationen
• Rechenschleifen
• Scripts und Funktionen
• Daten-Import/Export
• Datendarstellung (Diagrammen)
• Signalflussplan-Modellen in Simulink
• Built-in-Funktionen für die Analyse linearer Systeme im Frequenz- und Zeitbereich
• Berechnung von - linearisierten Modellen - gemittelten Modellen - schaltenden Modellenmit dem Vorwärts-Euler-Verfahren

Vorkenntnisse

Mathematik: - Integration und Differenzieren- Matrizenoperationen- Zustandsraumdarstellung- Linearisierung um einen Arbeitspunkt mit Störansatz - Laplace-TransformationElektrotechnik: - Kirchhoffsche Regeln- Grundgleichungen von L und C- Verständnis von einfachen Gleichspannungswandler-Topologien- Methode der System-Mittelung und -Linearisierung- Idealisierte Systemgleichungen der GleichstrommaschineRegelungstechnik:- Ermittlung und Bedeutung der Übertragungsfunktion- Sprungantwort- Bode-Diagramm- Pol-Nullstellen-Diagramm- Stabilität ermitteln- Grundglieder der Regelungstechnik

Literatur

• Haager, W. (2006): Regelungstechnik, öbvhpt, 2. Auflage.
• Jörgl, H. P. (1995): Repititorium Regelungstechnik 1, Oldenbourg, 2. Auflage.
• Mohan, N. / Undeland, T. M. / Robbins, W. P. (1989): Power Electronics, John Wiley and Sons, 2. Auflage.
• Schweizer, W. (2007): MATLAB kompakt, Oldenbourg, 2. Auflage.

Leistungsbeurteilung

• Beurteilung von Hausübungen
• Beurteilung von Präsentationen
• Projektbeurteilung
• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung vermittelt den Studierenden grundsätzliche Prinzipien der Führung von Teams.

Methodik

Einführende Vorlesung zum Themenschwerpunkt Projektmanagement und Team. Der Rest der LV wird stark gruppenorientiert mit wenig Plenarzeiten geführt.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Rolle der Führung in den unterschiedlichen Phasen der Teamentwicklung (z. B. nach Tuckman) zu erläutern und relevante Führungshandlungen (z. B. direktive Führung in der Forming-Phase) abzuleiten.
• Dynamiken in Projektteams anhand von Modellen (z. B. Rangdynamik, Dramadreieck, TZI) zu diagnostizieren und konkrete Handungsmöglichkeiten (z.B. Delegation von Verantwortung, Kritikgespräch) fallbezogen zu entwickeln und zu begründen.

Lehrinhalte

• Führungsstile und -handlungen (bei der Führung von Projektteams)
• Führungsinstrumente in Projektteams
• Konsequenzen des „Nicht-Führens“
• Rollenkonflikte "Kollege/Kollegin" und "Projektleiter/in"
• Konflikte und schwierige Situationen in der Führung von Projektteams

Vorkenntnisse

keine

Literatur

• Cronenbroeck, Wolfgang (2008): Projektmanagement, Verlag Cornelsen, Berlin
• DeMarco, Tom (1998): Der Termin – Ein Roman über Projektmanagement, München: Hanser
• Kellner, Hedwig (2000): Projekte konfliktfrei führen. Wie Sie ein erfolgreiches Team aufbauen, Hanser Wirtschaft
• Majer Christian/Stabauer Luis (2010): Social competence im Projektmanagement - Projektteams führen, entwickeln, motivieren, Goldegg-Verlag, Wien

Leistungsbeurteilung

• LV-Immanente Leistungsbeurteilung (Note)

Anmerkungen

keine

Kurzbeschreibung

Seminar zur Erarbeitung der Grundlagen und der praktischen Übung von englischsprachigen Präsentationen

Methodik

Besprechung der Tipps für Präsentationen Recherche und Präsentation eines Themas Besprechung/Evaluierung durch Seminarleiter und Gruppe

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• .....Präsentationen in englischer Sprache zu halten

Lehrinhalte

• Präsentationssprache, Präsentationstechnik

Vorkenntnisse

Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen des Vorsemesters

Kurzbeschreibung

Es werden die Grundlagen des Prozessmanagements sowie des Prozessdesigns vermittelt. Weiters wird die Prozesskostenrechnung als Mittel zur verursachungsgerechten Zuordnung von Gemeinkosten behandelt.Es wird ein Überblick über Managementkonzepte und -methoden gegeben, mit dem Ziel die Unternehmen optimal auf die Kundenbedürfnisse auszurichten.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• ...
• Prozesse zu designen und messbar zu machen
• begleitende Managementmethoden auszuwählen und einzusetzen
• mit Hilfe der Prozesskostenrechnung die echten Kosten der Prozesse zu ermitteln.

Lehrinhalte

• Funktions- versus Prozessorganisation
• Gründe für Einsatz von Prozessmanagement
• Beschreibung von Geschäftsprozessen (Prozesslandkarte)
• Planung, Kontrolle und Steuerung von Geschäftsprozessen
• Prozesskostenrechnung
• Grundlagen des Qualitätsmanagements (ISO9000)
• Methoden der Optimierung wie Kaizen und Six Sigma

Vorkenntnisse

- Grundlagen Unternehmensorganisation- Grundlagen der Kostenrechnung- Grundlagen der Statistik- Darstellung von Unternehmensabläufen (Flußdiagramm)- Grundlegende Team-Methoden wie z.B. Brainstorming

Literatur

• Remer, Detlev / Mühlhaupt, Eberhard (2005): Einführen der Prozesskostenrechnung: Grundlagen, Methodik, Einführung und Anwendung der verursachungsgerechten Gemeinkostenzurechnung, Schäffer Poeschl Verlag
• Schmelzer, Hermann J. / Sesselmann, Wolfgang (2010): Geschäftsprozessmanagement in der Praxis, 7. Auflage, Hanser Verlag
• Wagner, Karl Werner / Käfer, Roman (2013): PQM - Prozessorientiertes Qualitätsmanagement: Leitfaden zur Umsetzung der ISO 9001, Hanser Verlag

Leistungsbeurteilung

• Beurteilung von Fernlehreaufgaben Immanente
• Leistungsbeurteilung mit Abschluss-Seminararbeit

Kurzbeschreibung

Vertiefung der grundlegenden Regelungstechnik. Die Studierenden sollen einen Überblick über komplexere Methoden der Regelungstechnik erwerben und an Hand von Beispielen diese einüben.

Methodik

ILF mit starkem ÜbungsanteilHausübungen mit "Papier und Bleistift" bzw Anwendung von MATLAB

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Funktion von adaptiven Regelungen zu beschreiben,
• einfache instabile Regelstrecken zu stabilisieren,
• Zustandsregler zu entwerfen,
• Störgrößenaufschaltungen zu dimensionieren,
• Regelungs- und Beobachtungsnormalformen aufzustellen und aus diesen Schaltungen zu synthetisieren,
• einfache Zweipunktregelungen zu entwerfen,
• mehrschleifige Regelungen zu entwerfen,
• mit der bilinearen Transformation digitale Reglergleichungen aufzustellen

Lehrinhalte

• Einstellung von Reglern
• Methoden zur Verbesserung des Regelverhaltens
• Zustandsraumregler
• Adaptive Regler
• Nichtlineare Regler
• Mehrschleifenregelung

Vorkenntnisse

- Regelungstechnik 1- Grundlagen der Elektrotechnik- Grundelemente der Energieelektronik

Literatur

• Joergl, H.P. (1998): Repetitorium der Regelungstechnik, Oldenburg Verlag

Leistungsbeurteilung

• Abschließende schriftliche Prüfung
• Beurteilung von Fernlehrbeispielen

Kurzbeschreibung

Anforderungen und Lösungen in der industriellen Steuerungstechnik (komplexe Steuerungen, Industrie-Sensorik).

Methodik

ILF mit SeminaranteilEigene Erarbeitung von definierten Stoffgebieten mit Unterstützung durch Fernlehre

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• unterschiedliche Problemlösungen von komplexen Steuerungen in wesentlichen Punkten zu vergleichen und zu bewerten,
• die Funktionalität industrieller Steuerungs- und Sensorkonzepte zu beschreiben und zu interpretieren,
• ihr Wissen in konkreten Anwendungen anzuwenden.

Lehrinhalte

• Bewegungssteuerungen
• Bahnplanung und Ausführung
• Leittechnik
• Visualisierung
• Simulation
• Optimierung
• Sensorik für Kraft, Druck, Beschleunigung, Abstand, Position, etc.
• Sensor-Messprinzipien
• Sensor-Einbindung in Robotersteuerungen

Vorkenntnisse

- Antriebe- Messtechnik- Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik- SW-Technik

Literatur

• Skripten mit weiterführenden Literaturhinweisen
• Spezielle Literaturangaben zu den Seminarthemen

Leistungsbeurteilung

• Seminarvortrag jedes Studierenden
• Abschließende schriftliche Prüfung zum Vorlesungsstoff

Kurzbeschreibung

Vertiefung in Energieelektronik, Kenntnis über komplexere Systeme der Energieelektronik

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung mit Fernlehre.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• einen vorgegebenen Konverter in einen Quasiresonzkonverter umzuformen und zu berechnen,
• einfache Resonanzkonverter überschlägig zu dimensionieren,
• Entlastungsnetzwerke zu beurteilen und ihre Funktionsweise nachzuvollziehen,
• Schaltvorgänge in Konvertern zu analysieren.

Lehrinhalte

• Resonanzkonverter
• Quasiresonanzkonverter
• Mehr-Level Konverter
• Wechsel- und Drehrichter
• Matrixkonverter
• weiches Schalten
• Entlastungsnetzwerke
• Blindleistungskompensation
• FACTS (flexible ac transmission systems)

Vorkenntnisse

- Grundlagen der Energieelektronik - Regelungstechnik - Mathematik

Literatur

• Arbeitsunterlagen
• Mohan, N. / Undeland, T. / Robbins, W. (2002): Power Electronics, Jon Wiley & Sons
• Zach, F. (2009): Leistungselektronik, 4. Auflage, Springer

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung
• Beurteilung des Fernlehrbeispiels

Kurzbeschreibung

Die Studierenden erhalten vertiefendes Wissen über Elektrische Maschinen und Aktuatorik auf Basis von Gleichstrom- und Drehstromantrieben.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• komplexe Gleichstromantriebe und deren Auslegung anzuwenden
• Netz- und stromrichtergespeiste Drehstromantriebe, deren Modellbildung und Simulation mittels der Software MATLAB / SIMULINK anzuwenden.

Lehrinhalte

• Drehzahl- und stromgeregelte Gleichstromantriebe, gespeist von netzgeführten Stromrichtern
• Drehstromantriebe, mathematische Beschreibung mittels Felderregerkurve und Raumzeigertheorie, speziell:
• Zustandsgleichungen und Blockschaltbilder der Drehstromasynchronmaschine (DAM)
• Modelle der zugehörigen Regelungs- und Steuerungseinrichtungen
• Analyse des stationären Betriebs und Test von Übergangsvorgängen mittels MATLAB / SIMULINK

Vorkenntnisse

- Grundlagen der Mathematik- Grundlagen Elektrischer Maschinen- Grundlagen der Energieelektronik und der Regelungstechnik

Literatur

• Skripten und Präsentationen im Download.
• Bose, Bimal K (2006).: Power Electronics and Motor Drives, Advances and Trends, Elsevier
• Kleinrath, H. (1980): Stromrichtergespeiste Drehfeldmaschinen, Springer
• Mohan, N. /Undeland, T. Robbins, W. (2002): Power Electronics, Jon Wiley & Sons
• Ong, Chee-Mun (1998): Dynamic Simulations of Electric Machinery, Prentice Hall PTR
• Schröder, D. (2011): Elektrische Antriebe – Grundlagen, Springer

Leistungsbeurteilung

• Abschließende schriftliche Prüfungen zu beiden Themenkreisen (Gleichstrommaschine und Drehstromasynchronmaschine)
• Laufende Beurteilung von Fernlehrbeispielen
• Abschließende Fernlehraufgabe

Kurzbeschreibung

In der Lehrveranstaltung werden die Grundbegriffe/Konzepte im Bereich Echtzeitbetriebssysteme und drahtlose Feldbusse vermittelt.

Methodik

VorlesungSeminararbeit mit Übungscharakter

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Konzepte von Echtzeit-Systemen in wesentlichen Punkten zu vergleichen und zu bewerten,
• die Funktionalität drahtloser Feldbusse und Sensor-Aktor-Busse zu beschreiben und zu interpretieren,
• ihr Wissen in konkreten Anwendungen anzuwenden.

Lehrinhalte

• Drahtlose Feldbusse, Sensor-Aktor-Busse
• Echtzeitbegriff: Hard-/Soft-Realtime, Embedded Systems
• Konzepte: Cyclic Executive, Synchronisation, Kommunikation, Systemarchitekturen, Prioritäten, Tasks, Scheduling, Critical Section, Betriebssysteme im industriellen Einsatz, Fallstudien

Vorkenntnisse

Grundzüge der Informatik:- Prozess/Task- Rechnerarchitekturen- Grundzüge der Programmierung auf Basis Pseudocode

Literatur

• Kopetz, H. (2011): Real-Time Systems - Design Principles for Distributed Embedded Applications, Springer Science+Business Media
• Skripten mit weiterführenden Literaturhinweisen
• Spezielle Literaturangaben zu den Seminarthemen

Leistungsbeurteilung

• Seminarvortrag und Seminararbeit

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit dem Schaltungsentwurf und Layout-Design EMV-gerechter Leiterplatten, konkret anhand der Fortführung der Projektarbeit aus dem 1.Semester:Entwicklung eines Schaltnetzteiles nach definierten Standards und EMV-Normen

Methodik

VortragÜbungProjektarbeit (coached)

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• EMV Simulationen eines Schaltnetzteiles (Simulation am Eingang, Ausgang, FET, Trafo, usw.) mittels Software (P-Spice, LTSpice) durchzuführen und zu dokumentieren.
• relevante Störquellen zu identifizieren und daraus EMV-Maßnahmen zur Layout-Gestaltung der Leiterplatte eines Schaltnetzteiles abzuleiten.
• Schaltpläne mit CAD-Programmen (Eagle, Orcad, PADs, usw.) zu erstellen und unter Beachtung wesentlicher Designrichtlinien EMV-gerechte Leiterplattenlayouts zu entwerfen
• den Aufbau und die Inbetriebnahme eines Schaltnetzteiles durchzuführen und die EMV Labor-Prüfung am entwickelten Prototypen nach definierten Normen technisch abzunehmen.

Lehrinhalte

• EMV Erscheinungen/ Maßnahmen
• EMV Störtypen und Störquellen
• EMV gerechtes Leiterplattendesign
• EMV Filter Design
• Typprüfung und internationale Zertifizierungen
• Leiterplattenbestückung und Produktionstechnologien
• EMV Simulation
• EMV Prüfung im EMV PrüflaborFunktionales Design und praktische Übungsausführung im Rahmen der Weiterführung des Projektes aus dem 1.Semester unter Einhaltung folgender Normen: ISO 9001:2002, EN 60 664 (VDE 0110), EN 60 950, EN 61 000, UL 508, UL 60 950, IEC 60 664 bzw. EN 60 601 und EN ISO 13485Tätigkeiten im Rahmen der Projektarbeit:1. EMV Simulation am Eingang2. EMV Simulation am Leistungsschalter3. EMV Simulation am Trafo4. Simulation des Kurzschlussverhaltens5. CAD Leiterplattenlayout6. Simulation der Niederspannungsverordnung7. EMV Simulation am Ausgang8. Projektleitung9. Projektkalkulation10. Projektbericht 11. Bestückung und Inbetriebnahme eines Prototypen12. Produktmarketing13. Qualitätsmanagement

Vorkenntnisse

- Grundlagen der Elektrotechnik- Mathematik- Simulationstools: ORCAD-P-Spice, LTSpice oder ähnliches- CAD Tools: ORCAD-PCB, Eagle oder ähnliches- Vorteilhaft: MatLAB und/oder MathCAD- Skriptum aus dem Masterkurs MIE1 SDE1- EMV Kenntnisse- Labormessgeräte

Literatur

• Gonschorek, K. H. / Singer, H. (1992): „Elektromagnetische Verträglichkeit“, Teubner Verlag, Stuttgart, ISBN 3-519-06144-9
• Ott, H. W. (2009): “Electromagnetic Compatibility Engineering”, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, ISBN: 978-0-470-18930-6;
• Paul, C. R. (2006): „Introduction to Electromagnetic Compatibility“, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, ISBN-13: 978-0-471-75500-5
• Weston, D. A. (2001): “Electromagnetic Compatibility – Principles and Applications”, 2nd ed., Dekker, New York
• Detaillierte Literaturliste an den jeweiligen Stellen im Skriptum und in den Übungen

Leistungsbeurteilung

• 50% Projektarbeit
• 50% Schriftliche PrüfungBei jedem Prüfungsteil müssen mindestens 25% für eine positive Beurteilung erreicht werden.

Anmerkungen

Fokus auf Praxis in allen 3 Übermittlungsarten: - Vortrag- Übung/ Laborübung- Projektarbeit

Kurzbeschreibung

Physikalische Prinzipien der Hochspannungs- und HochstromtechnikKonsequenzen und Anwendungen in der Praxis

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung mit Fernlehre, Laborversuchen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• grundlegende Methoden der Hochspannungs- und Hochstromtechnik für Planung und Errichtung elektroenergietechnischer Anlagen anzuwenden
• für den Betrieb komplexer elektroenergietechnischer Anlagen erforderliche Arbeiten (im Sinne von ÖVE/EN 50110) zu planen und zu überwachen
• Gefahren zu erkennen und zu vermeiden, die von der Elektrizität ausgehen können (im Sinne der Definition der Elektrofachkraft in § 1. (3) der Elektroschutzverordnung)

Lehrinhalte

• Induktive und kapazitive Beeinflussung
• Erdungssysteme
• Schutzmaßnahmen Nullung und FI-Schutzschaltung
• Wirkungen des Kurzschlussstromes: Kraftwirkung, thermische Wirkung
• Störlichtbogen
• Schaltgeräte
• Schaltleistung
• Hochspannungsisoliertechnik
• Teilentladungen
• Teilentladungsdiagnostik
• Richtlinien beim Arbeiten in Hochspannungsanlagen

Vorkenntnisse

Grundlagen der Elektrotechnik und Mathematik.

Literatur

• Beyer, Manfred / Boeck, Wolfram / Möller, Klaus / Zaengl, Walter (1986): Hochspannungstechnik, Theoretische und praktische Grundlagen. Springer, ISBN 978-3-642-64893-9
• Kind, D. / Kärner, H. (1999): Hochspannungs - Isoliertechnik für Elektrotechniker. Vieweg, ISBN-10: 3528038128, ISBN-13: 978-3528038120
• Küchler, Andreas (2009): Hochspannungstechnik, Grundlagen - Technologie - Anwendungen. Springer, ISBN 978-3-540-78412-8
• Weitere Literatur: siehe Skriptum

Leistungsbeurteilung

• Prüfung

Kurzbeschreibung

Die Studierenden erhalten eine Vertiefung über die Modellbildung mechanischer und elektronischer Systeme.

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung mit Fernlehre, Seminararbeit und Übungsaufgaben zur Anwendung.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• vorwiegend mechanische Systeme zu analysieren und mittels Schwerpunkt- und Drallsatz sowie über LAGRANGE mathematisch zu beschreiben und
• daraus Modelle zu entwickeln und diese mittels der Software MATLAB / SIMULINK zu testen;
• Modelle zu EMV – Netzrückwirkungen zu entwickeln und mittels FOURIER- Analyse zu berechnen und
• mittels der graphischen Methode UZI- Diagramm Konverterschaltungen (Resonanzkonverter) zu analysieren.

Lehrinhalte

• Analyse elektronischer Systeme:
• Netzrückwirkungen mittels FOURIER- Analyse
• Resonanzkonverter mittels UZI- DiagrammBeschreibung mechanischer Systeme mittels:
• Schwerpunkt- und Drallsatz und
• Gleichungen nach LAGRANGE an elementaren Anwendungsbeispielen
• Handhabung von MATLAB / SIMULINK- Programmen

Vorkenntnisse

- Grundkenntnisse der FOURIER- Analyse- Grundkenntnisse der Mechanik- bung in der Anwendung von Simulationen mit MATLAB / SIMULINK

Literatur

• Skripten und Präsentationen
• Angermann, A. (2005): Matlab- Simulink- Stateflow, Oldenbourg
• Parkus, H. (2009): Mechanik fester Körper, Springer
• Tröster, F. (2005): Steuerungs- und Regelungstechnik für Ingenieure, Oldenbourg
• Zach, F. (2009): Leistungselektronik, 4. Auflage, Springe

Leistungsbeurteilung

• Zwei abschließende schriftliche Prüfungen zu beiden Themenkreisen
• eine abschließende Fernlehraufgabe über Modellierung und Simulation mechanischer Systeme

Kurzbeschreibung

Seminar zur Förderung und Erweiterung des interkulturellen Verständnisses

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Herausforderungen der Kommunikation mit Angehörigen anderer Kulturkreise zu bewältigen
• die Chancen der Arbeit in interkulturellen Teams zu erkennen
• in fremden Umgebungen flexibel und mit Selbstvertrauen zu agieren

Lehrinhalte

• Kulturbegriffe und -theorien: Johari Fenster, Eisbergtheorie etc.
• Arten der Manifestation von Kultur
• Innen- und Außensicht
• Englisch als Lingua franca für interkulturelle Begegnungen

Vorkenntnisse

Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltungen des Vorsemesters

Literatur

• Lewis, R.D. et al (2012) When Cultures Collide 3rd ed., Nicholas Brealey International
• Aktuelle Handouts und audiovisuelle Unterstützung

Leistungsbeurteilung

• Erfolgt auf der Basis:
• der Präsentation
• der Mitarbeit im Unterricht
• regelmäßiger Teilnahme

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung bereitet die Studierenden darauf vor, organisationale und personale Entwicklungsprozesse in Organisationen zu planen und durchzuführen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Grundbegriffe und Aufgaben der Personal- und Organisationsentwicklung (z.B. strategische Personalentwicklung) zu erläutern.
• ausgewählte Instrumente der Personal- und Organisationsentwicklung (z.B. Laufbahnplanung) konzeptionell sowie praktisch anhand von einfachen Beispielen zu erläutern.
• Praxis-Situationen in Hinblick auf die Instrumente der Personal- und Organisationsentwicklung zu analysieren und Handlungsalternativen begründet zu entwickeln.

Lehrinhalte

• Systemisches Denken und Handeln in Organisationen
• Konzepte und Instrumente der Personalentwicklung
• Grundsätze, Vorgehensmodelle und Instrumente der Organisationsentwicklung
• Kontextklärung, Hypothesenbildung, Interventionsmöglichkeiten, Beobachterperspektive
• Umgang mit Widerständen

Literatur

• Literaturliste bei Seminarbeginn.

Leistungsbeurteilung

• Fallarbeit (Note)

Kurzbeschreibung

Für die (elektro)technischen Regulierungen relevantes Österreichisches und Europäisches Recht: Grundlagen, Aufbau, Systematik und Terminologie

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• juristische Grundzüge zu verstehen
• das Elektrotechnikrecht anzuwenden
• rechtliche Probleme/Risken zu erkennen um gegebenenfalls kompetente Unterstützung zu organisieren

Lehrinhalte

• Krieg:
• Geschichte Technikrecht
• Rechtsaufbau (EU, Österreich)
• Gewährleistung
• Produkthaftung
• Schutzrechte
• Produktssicherheit
• ROHS
• WEEE
• FMEA
• CE-KennzeichnungWeiser:
• Elektrotechnikrecht (ETG sowie abgeleitete Verordnungen, Verbindliche Normen, CE-Kennzeichnung, etc.)

Literatur

• Ludwar, Gerhard / Mörx, Alfred (2007): Elektrotechnikrecht - Praxisorientierter Kommentar (Herausgegeben vom ÖVE)
• https://www.ris.bka.gv.at (aktuelle Version)

Leistungsbeurteilung

• Abschlussklausur (Multiple Choice Test)
• Gleichzeitig aber getrennt für beide Teile
• Beide Teile müssen positiv sein
• Die Note wird gemittelt

Kurzbeschreibung

- Einführung in die Elektromobilität- Hybridantriebe- Ladeinfrastruktur- Batteriesysteme

Methodik

VortragSeminararbeiten zu DetailfragenÜbungsbeispiele

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• das neu zu bildende, vernetzte (interdisziplinäre) System mit eingebundenen Fertigungsunternehmen, Stromerzeuger- und Verteiler, Dienstleistungsunternehmen und die notwendige Rahmenbedingungen zu nennen und zu erklären
• die Vorteile der Elektromobilität aufzuzählen und detailliert zu erläutern
• Elektrofahrzeuge rechnerisch zu modellieren, Antriebsleistungen- und erzielbare Reichweiten zu berechnen.
• Vor- und Nachteile verschiedener Antriebskonzepte (Leistungselektronik mit Maschine) zu nennen und deren Funktionsweise zu erklären
• die standardisierte Ladeinfrastruktur für AC/DC-Ladung zu erklären
• Grundzüge der Ladesteuerung und verschiedener Roamingvorgänge zu skizzieren
• für die Elektromobilität taugliche Li-Batteriesysteme zu nennen und dazu die Lade-/Entladevorgänge zu erklären.
• Batteriemanagementsysteme aufzuzeichnen, die Anforderungen an diese sowie passive und aktive Ladungsausgleich von Zellen zu erklären
• einen Produktüberblick (kaufbare Elektrofahrzeuge) und Ergebnisse aus Forschungs-/Demonstrationsprojekten zu geben

Lehrinhalte

• Systemarchitektur
• Vorteile der E-Mobility
• Wirkungsgradketten
• Stromaufbringung
• CO2 Bilanzen
• Technologien: Fahrzeug, Antriebsmaschinen und Leistungselektronik
• Batterien
• Recycling
• Managementsysteme
• Simulationen
• Fahrzeugangebot
• Ladeinfrastruktur und Einfluss auf das Netz

Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:- Elektrotechnik- Leistungselektronik- Mathematik- Physik- Elektrochemische Speicher

Literatur

• Garcia-Valle, Rodrigo / Peças Lopes, João (2013): Electric Vehicle Integration into Modern Power Networks, Springer Verlag
• Aktuelle Dissertationen z.B. der TU-Wien und TU-Graz, Diplom- und Bakkarbeiten zum Thema

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Traktionierung spurgebundener, elektrischer Fahrzeuge.

Methodik

Vortrag folienbasiert mit praktischen Beispielen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsanforderungen an ein Fahrzeug in ein Zugkraft-Geschwindigkeitsdiagramm zu übertragen
• die Komponenten von Antriebssystemen benennen zu können und die
• jeweils benötigten Baugruppen richtig in ein Blockschaltbild, gemäß den
• Anforderungen des zugehörigen Spannungssystems, einzureihen.
• dem Begriff energieoptimiertes Fahren technische Gerätschaften, Verfahren und leittechnische Systeme zuordnen zu können und Größenordnungen des zu erwartenden Energie-Einsparungspotentials zu benennen.
• die in ein Schienenfahrzeug zu installierende Leistung zu berechnen und das Motormoment und die Getriebeübersetzung in Abhängigkeit vom
• Raddurchmesser und der Anfahrbeschleunigung bestimmen zu können.
• die wesentlichsten leittechnischen und traktionstechnischen Baugruppen
• eines Schienenfahrzeuges benennen und deren Funktionsweisen
• verständlich erklären zu können

Lehrinhalte

• Spurführung-Fahrdynamische Grundlagen
• Antriebssysteme und Mehrsystemfahrzeuge
• Die Komponenten des Traktionsstrangs
• Energieversorgung elektrischer Bahnen
• Stromrichteranwendungen in der elektrischen Traktion
• Leittechniksysteme bei Schienenfahrzeugen
• Traktionsenergie und Optimierungsstrategien
• Lastenhefte und Wege zur Projektierung eines Fahrzeuges

Vorkenntnisse

Es werden überblicksartig die Fachgebiete Elektromaschinenbau, Kinetik, elektrische Anlagen, Leistungselektronik und Leittechnik behandelt und benötigt.

Leistungsbeurteilung

• Wird in der ersten Vorlesung vereinbart.

Kurzbeschreibung

Analyse von energieelektronischen Schaltungen und Systemen.

Methodik

Seminar: An Hand von Konferenz- und Zeitschriftenartikeln werden Schaltungen erarbeitet. Der Schwerpunkt liegt auf der rechnerischen Analyse. Diese wird präsentiert und zur Diskussion gestellt

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• einen komplexeren Fachartikel wiederzugeben
• die darin vorkommenden Gedanken nachzuvollziehen
• die erforderlichen Gleichungen aufzustellen
• die Funktionsweise des vorgeschlagenen Systems zumindest teilweise durch eine eigene Simulation nachzuweisen

Lehrinhalte

• Aktuelle und neue Schaltungen der Energieelektronik mit wechselnden Schwerpunkten werden erarbeitet.

Vorkenntnisse

- Energieelektronik- Laplace und Zustandsraummethode- LT-Spice

Literatur

• Fachzeitschriften und Tagungsbände der Industriellen Elektronik.

Leistungsbeurteilung

• Bewertung der Präsentation und der schriftlichen Ausarbeitung.

Kurzbeschreibung

Die Studierenden erhalten vertiefendes Wissen über den stationären Betrieb und die Dynamik elektrischer Maschinen mit besonderer Berücksichtigung verschiedener Bauformen von Synchronmaschinen.

Methodik

Integrierte Lehrveranstaltung (ILV) mit Präsentation der Seminararbeit.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Elektrische Maschinen - speziell Synchronmotoren und Synchrongeneratoren - nach typischen Aufgabenstellungen für Netz- und Umrichterbetrieb auszuwählen
• stationäre und dynamische Problemstellungen unter Zuhilfenahme der Software MATLAB / SIMULINK zu analysieren.

Lehrinhalte

• Stationäres Betriebsverhalten mittels Raumzeigerdiagramm:
• Vollpolsynchronmaschine (VPSM)
• Schenkelpolsynchronmaschine (SPSM)
• Permanenterregte Synchronmaschine (PMSM) und
• mathematisches Modell von Permanentmagneten
• Beschreibung der Dynamik über
• Zustandsgleichungen der VPSM, SPSM und PMSM
• Flussverkettungsoperatoren in Längs- und Querrichtung
• Blockschaltbilder von VPSM, SPSM und PMSM
• Steuerung und Regelung und Simulation:
• Blockschaltbilder geeigneter Steuer- und Regelsysteme
• Nennwerte, Bezugswerte und Maschinenparameter für die Berechnung und Simulation
• Ergänzende Themen:
• Ganzloch-, Bruchloch- und Zahnspulenwicklungen bei Synchronmaschinen

Vorkenntnisse

„Grundelemente der Energieelektronik“ (MIE1) und "Maschinen und Aktuatorik" (MIE2)

Literatur

• Skripten und Präsentationen im Download.Zusätzlich empfohlene Literatur:
• Bose, Bimal K. (2006): Power Electronics and Motor Drives, Advances and Trends, Elsevier
• Kleinrath, H. (1980):Stromrichtergespeiste Drehfeldmaschinen, Springer
• Mohan, N.; Undeland, T. M.; Robbins, W. P. (2003): Power Electronics; Converters, Applications and Design, John Wiley & Sons
• Ong, Chee-Mun (1998): Dynamic Simulations of Electric Machinery, Prentice Hall PTR
• Schröder, D. (2011): Elektrische Antriebe – Grundlagen, Springer

Leistungsbeurteilung

• Laufend bewertete Aufgabenstellungen
• Abschließende Fernlehraufgabe und Präsentation
• Schriftliche Abschlussprüfung mit Rechenbeispielen

Kurzbeschreibung

Projektarbeiten in Gruppen zum Thema industrielle Elektronik.

Methodik

Projekt

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• einfache Projekte in Kleingruppen zu lösen und dafür
• Bauelemente für den Aufbau auszuwählen
• ein Laboraufbau aufzubauen
• den Aufbau zu messen, zu simulieren und zu beurteilen

Lehrinhalte

• Projekte aus allen Themen des Studienganges möglich
• Projektorganisation

Vorkenntnisse

Absolvierung der ersten beiden Semester

Leistungsbeurteilung

• Labormuster
• Dokumentation

Kurzbeschreibung

Einführung in die industrielle Bildverarbeitung. Besonderes Augenmerk wird auf die Entwicklung eigener Algorithmen und Programme zu Bildbearbeitung und zur Objekterkennung gelegt.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• Bilder und Videos in MATLAB zu bearbeiten
• mathematische Operationen auf Bilder anzuwenden
• geeignete Systeme und Algorithmen der industriellen Bildverarbeitung für konkrete Anwendungen auszuwählen

Lehrinhalte

• Kameratechnik
• Beleuchtungstechnik
• Bildoperatoren
• morphologische Operationen
• Fouriertransformation
• Segmentierung
• Objekterkennung
• Datenkompression

Vorkenntnisse

- Matlab Programmierung- Signalverarbeitung

Literatur

• Burger, Wilhelm / Burge, Mark J. (2005): Digitale Bildverarbeitung, Springer
• Gonzales, Rafael, C./ Woods, Richard E. / Eddins, Steven L. (2009): Digital Image processing using Matlab, Prentice Hall
• Jähne, Bernd (2012): Digitale Bildverarbeitung, Springer
• Sonka, Milan / Hlavac, Vaclav / Boyle, Roger (2008): Image processing, Analysis, and Machine Vision, Thomson

Leistungsbeurteilung

• Beurteilung der Übungen
• Schriftliche Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

In der Lehrveranstaltung werden die Grundbegriffe und Lösungskonzepte für computergestützte zuverlässige Command & Control Systeme vermittelt.

Methodik

Vorlesung

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• die Grundzüge fehlertolerante, zuverlässiger Rechnerarchitekturen zu beschreiben
• Grundlegende Ansätze zur Fehlervermeidung und Fehlertoleranz in Command / Control Systemen zu erarbeiten
• eine einfache Sicherheitsnachweisführung nach CENELEC durchzuführen

Lehrinhalte

• Begriffe:
• Zuverlässigkeit
• Fehlertoleranz
• Sicherheitsbetrachtung
• Verfügbarkeitsbetrachtung
• Qualitätssicherung
• Echtzeit
• Verteilte SystemeKonzepte:
• Redundanzarchitekturen
• Fehlertoleranzmethoden
• Uhrensynchronisation
• Zuverlässigekeits-Modellierung
• KommunikationMethode:
• Sicherheitsnachweisführung
• Fallstudien

Vorkenntnisse

- Grundzüge der Informatik- Rechnerarchitekturen

Literatur

• Kopetz, H. (2011): Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications

Leistungsbeurteilung

• Abschlussprüfung

Kurzbeschreibung

Die Lehrveranstaltung stellt eine grundlegende Einführung ins Coaching dar.

Methodik

Einführendes Seminar zum Themenschwerpunkt Coaching: Theorie-Inputs, Fallbeispiele, Rollenspiele, diverse Übungen, Diskussionen

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• systemisches Coaching als Führungsinstrument zu erläutern und den Coachingprozess zu beschreiben.
• Coachingtools (z. B. systemische Fragen, Lösungsfokussierung) zu beschreiben und in Bezug auf einfache Situationen einzusetzen.
• Gesprächssituationen anhand von Grundmodellen der Kommunikation und des Konflikts (z. B. Schulz v. Thun, Korzybski, Berne, Glasl) zu analysieren.
• die Haltung eines systemischen Coach in Gesprächssituationen zu analysieren und beispielhaft umzusetzen.

Lehrinhalte

• Systemisches Coaching und dessen Einsatzmöglichkeiten als Führungsinstrument
• Coaching: Gesprächsablauf und –instrumente
• Die Haltung des systemischen Coachs

Vorkenntnisse

keine

Literatur

• König, Eckard/Volmer Gerda (2012): Handbuch systemisches Coaching, Weinheim: Beltz Verlag
• Müller, Gabriele (2006): Systemisches Coaching im Management, Landberg: Beltz-Verlag
• Radatz, Sonja (2008): Beratung ohne Ratschlag, Verlag Systemisches Management Wien

Leistungsbeurteilung

• LV-immanente Leistungsbeurteillung (Note)

Anmerkungen

keine

Kurzbeschreibung

In dieser Lehrveranstaltung werden typische Herausforderungen im Management moderner Unternehmen und Organisationen sowie Standardansätze zu deren Lösung behandelt. Einen Schwerpunkt dabei bildet die "Entwicklung von Business Cases" für Anwendungen im Bereich der industriellen Elektronik.

Methodik

Vortrag- Diskussion- Fallstudien

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• typische Managementherausforderungen zu benennen und zu erläutern. für einfache Aufgabenstellungen einen Business Case zu entwickeln. Organisationen zu analysieren und Organisations-Entwicklungsprozesse beispielhaft zu entwickeln.
• die Vor- und Nachteile der Standardlösungen für Managementherausforderungen gegeneinander abzuwägen und Lösungsansätze für einfache Aufgabenstellungen zu entwickeln.
• Business Cases für Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Industriellen Elektronik zu entwickeln und vorzustellen.

Lehrinhalte

• Managementmodelle
• Strategisches, operatives Management
• Umsetzung der Managementansätze in die Praxis (HSEQ, Wissensmanagement, Innovationsmanagement, Prozessmanagement, etc.)
• Dualität von Managementsystemen
• Business Case Entwicklung

Vorkenntnisse

Grundkenntnisse aus: - Betriebswirtschaftslehre - Unternehmensführung - Projektmanagement - Prozessmanagement

Literatur

• Voigt K.I. (2008): Industrielles Management: Industriebetriebslehre aus Prozessorientierter Sicht, Springer Verlag
• Wohinz J. (2003): Industrielles Management - Das Grazer Modell, NWV Wien
• Brugger R. (2009): Der IT Business Case, Springer Verlag

Leistungsbeurteilung

• Abschlussklausur und Ausarbeitung
• Präsentation

Kurzbeschreibung

Kritische Auseinandersetzung mit den Problemfeldern einer zunehmend von elektronischen Kommunikationssystemen abhängigen Gesellschaft.

Methodik

Seminar

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• potentielle Fehlerquellen in elektronischen Systemen zu erkennen und deren Auswirkungen auf die Sicherheit einzuschätzen
• Möglichkeiten und Grenzen der Automatisierung zu analysieren
• den Verlust der Privatsphäre durch Verwendung elektronischer Kommunkationseinrichtungen zu beurteilen
• Gegenstrategien zum Überwachungsstaat vorzuschlagen

Lehrinhalte

• Fallstudien zur Sicherheit im öffentlichen Verkehr
• Automatisierung in Luftfahrt und Schienenverkehr
• Selbstfahrende Straßenfahrzeuge
• Automatisierung des Haushalts – Internet of Things
• Fallstudien zur Überwachung durch staatliche Einrichtung
• Einschränkung der Privatsphäre und Bürgerrechte

Vorkenntnisse

Erfolgreicher Abschluss der Lehrveranstaltung des Vorsemesters

Literatur

• Maderdonner, O. / et al (2014): Privacy, Skriptum
• Aktuelle Handouts und audiovisuelle Unterstützung

Leistungsbeurteilung

• Beurteilung der aktiven Teilnahme im Seminar sowie Präsentation einer Seminararbeit.

Kurzbeschreibung

Ausarbeitung der Masterarbeit

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...

• eine approbierbare Masterarbeit zu verfassen.

Leistungsbeurteilung

• Approbation der Masterarbeit

Kurzbeschreibung

Dieses begleitende Seminar, parallel zur Ausarbeitung der Masterarbeit, dient dem Austausch zwischen Betreuerin / Betreuer und den Studierenden.

Leistungsbeurteilung

• Beurteilung im Zuge der Beurteilung der Masterarbeit