Einführung M.Sc.

Einführung

Bild: Elektrotechnik und Informationstechnik TU Darmstadt – © ETiT
Bild: Elektrotechnik und Informationstechnik TU Darmstadt

Ziel des Master-Studienganges Mechatronik ist es, den Absolventen zu einer wissenschaftlich ausgerichteten Berufstätigkeit auf ausgewählten Gebieten der Mechatronik zu befähigen. Hierbei soll schwerpunktmäßig die Anwendung der im vorangehenden Bachelor Studium MEC/MPE/ETiT vermittelten grundlegenden Methoden, aber natürlich auch die weitere methodische Vertiefung auf Master-Niveau gelehrt werden. Durch das Studium wird der Absolvent insbesondere auch dazu befähigt, sich während seiner späteren Berufstätigkeit selbständig in weitere Gebiete der Mechatronik einzuarbeiten. Der Master-Abschluss befähigt zur Promotion.

Aufbau des Studiums

Die Ausbildung im Master-Studiengang ist stark forschungsbezogen. Inhalte aus aktuellen Forschungsprojekten fließen direkt in fortgeschrittene Lehrveranstaltungen ein. Der Praxisbezug wird auch durch fortgeschrittene, intensive Praktika und Projektseminare vermittelt. Die ingenieurwissenschaftliche Ausbildung wird bei diesen Lehrformen durch das Praktizieren von ingenieurtypischer Teamarbeit ergänzt.Der Vorlesungsbereich des Master Studiengangs ist stark durch den interdisziplinären Charakter der Mechatronik geprägt. Im Pflichtbereich wird ein Schwerpunkt auf die systemtheoretischen Fächer gelegt. So erhalten die Studierenden dort eine Ausbildung in digitaler Regelungstechnik, Echtzeitprogrammierung von Mikrocontrollern, fortgeschrittenen Methoden der Regelungstechnik bis hin zur Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme. Darüber hinaus wird den Studenten das methodische Vorgehen bei der Produktinnovation vermittelt.Der Wahlpflichtbereich bietet verschiedene Schwerpunkte, wie beispielsweise:

Adaptronik ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die selbstanpassende (adaptive) technische Struktursysteme beschreibt. Adaptive Struktursysteme kennzeichnen sich durch strukturkonform integrierte Aktoren und Sensoren auf der Basis von multifunktionalen Werkstoffen, die über eine geeignete Regelung miteinander verknüpft sind. Bei Entwicklung und Auslegung ist eine genaue Beschreibung der mechanischen Struktur, der Aktor- und Sensorsysteme sowie der Regelalgorithmen und –hardware notwendig. Die Vertiefungsrichtung Adaptronik setzt die Kenntnisse aus dem Studiengang Bachelor of Science Mechatronik voraus. Da für die Adaptronik sehr gute Kenntnisse in der Strukturdynamik und von Simulationsmethoden benötigt werden, wäre bereits im Bachelorstudiengang eine entsprechende Wahl der Wahlbereiche sinnvoll. Der hohe Grad der Interdisziplinarität erfordert, dass die Studierenden im Wahlbereich auch Vorlesungen aus Fachbereichen außerhalb des Maschinenbaus und der Elektrotechnik besuchen.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz

Homepage: www.szm.tu-darmstadt.de

Die Mechatronik spielt in der Luft- und Raumfahrt eine immer wichtigere Rolle. Regelung und Automatisierung sind heute ein integraler Bestandteil beim Entwurf neuer Flugzeuge. Unbemannte Flugsysteme sind ohne Mechatronik nicht denkbar. In dieser Vertiefungsrichtung lernen die Studierenden nicht nur die vertiefenden Methoden der Regelungstechnik, Modellbildung und Simulation sowie die Realisierung von Regelungen mit Hilfe von Sensoren, Aktoren und Echtzeitsysteme kennen, sondern erhalten einen tiefen Einblick in das Anwendungsspektrum in der Luft- und Raumfahrt.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Uwe Klingauf

Homepage : www.fsr.tu-darmstadt.de

Mechatronische Systeme sind im Automobilbereich der größte Innovationstreiber und aus einem modernen Fahrzeug nicht mehr wegzudenken. Demzufolge liegt der Fokus des Vertiefungsbereichs Automotive Mechatronics auf innovativen Systemen des Antriebsstrangs und Fahrwerks (z.B. Doppelkupplungsgetriebe, aktive Lenksysteme, Motorsteuerungen, …) und neuartigen Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen (z.B. Adaptive Geschwindigkeitsregelung, Fußgänger-erkennungssysteme, Überholassistent, neuartige Scheinwerferkonzepte, …). Den Studierenden wird zudem die Möglichkeit gegeben, fundiertes Wissen über elektrische Antriebstechniken aufzubauen, die in den kommenden Jahren von großer Bedeutung sein werden.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Stephan Rinderknecht

Homepage : www.ims.tu-darmstadt.de

In dieser Vertiefung sind lediglich die Grundlagen vorgeschrieben. Somit umfassen die Module in den Wahlkatalogen alle verfügbaren Module der anderen Vertiefungen. Bei der Wahl dieser Vertiefung muss ein inhaltlicher Schwerpunkt des Studiums selbständig gewählt werden.

Der Prüfungsplan muss in jedem Fall vom Vertiefungssprecher abgezeichnet werden, welcher den Studienplan hinsichtlich der inhaltlichen Sinnhaftigkeit prüft.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski

Homepage : www.rtm.tu-darmstadt.de

Die Vertiefungsrichtung beschäftigt sich mit den wissenschaftlichen Grundlagen und den praktischen Fähigkeiten zur Entwicklung eingebetteter Software in mechatronischen Systemen. Bekannte Anwendungsfelder für den Einsatz solcher eingebetteter Systeme sind neben der Kommunikationstechnik, der Automatisierungstechnik und der Fahrzeugtechnik auch die Medizintechnik, die Unterhaltungselektronik, die Gebäudetechnik und der Haushaltsgerätebereich; Anwendungsfelder also, die für den Standort Deutschland von außerordentlich großer Bedeutung sind.

Sprecher : Prof. Dr. A. Schürr

Homepage : www.es.tu-darmstadt.de

Fluidsysteme finden in einer Vielzahl von Produkten und Prozessen Anwendungen (Automatisierungstechnik, Wasserwirtschaft, Wind- und Wasserkraft, Heizungs- und Lüftungstechnik,…). Sie sind gekennzeichnet durch ein enges Zusammenspiel von elektro-fluidischen Energeiwandlern. Gerade in der Fluidantriebstechnik sind moderne Regelungskonzepte weitverbreitet. Bei aufeinander abgestimmter Regelung und Topologie bieten aufgelöste Pumpenkonzepte ein hohes Energieeinsparpotenzial. Die Ingenieurin bzw. der in diesem Bereich tätige Ingenieur muss das System bestehend aus elektro-hydraulischen Wandlern, Sensorik und Steuerung verstehen und optimieren.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Peter Pelz

Homepage : www.fst.tu-darmstadt.de

Mechatronische Antriebe sind gekennzeichnet durch eine enge Wechselwirkung von elektromechanischen, elektro-pneumatischen und elektro-hydraulischen Energiewandlern mit der sie ansteuernden Leistungselektronik, der Sensorik und übergeordneten Regelungstechnik aus. Diese Systeme zeichnen sich durch vielfältigen stationären Einsatz in der verarbeitenden Industrie und Automation wie z. B. der Robotik, und im mobilen Bereich in Kraftfahrzeugen, Bahn- und Flugtechnik aus. Die Studierenden erhalten praxisnahen Einblick in die breite Thematik der Wirkungsweise und Gestaltung der Antriebskomponenten, ihres Zusammenwirkens im System und im gesteuerten oder geregelten Betrieb sowohl in theoretisch als auch experimentell orientierter Ausbildung.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Andreas Binder

Homepage : www.ew.tu-darmstadt.de/

Vorlesungen, Praktika und Projekte zum Entwurf, zu den Technologien, der Realisierung und dem Test mikroelektronischer und mikromechanischer Komponenten und Systeme, wie Sensoren, Aktoren, direkt gekoppelter Sensor-Aktor-Systeme und deren Anwendung in der Medizin-, Kfz-, Automatisierungs- und Mikrosystemtechnik. Einen besonderen Schwerpunkt stellen Projektseminare (ADP) zur Aneignung der Entwicklungsmethodik am Beispiel von konkreten Entwicklungsprojekten dar.

Sprecher : Prof. Dr. mont. Mario Kupnik

Homepage : www.etit.tu-darmstadt.de/must

Die Regelung und Automatisierung spielt eine wichtige Rolle bei der Realisierung mechatronischer Zusatzfunktionalitäten. In dieser Vertiefungsrichtung lernen die Studierenden nicht nur vertiefende Methoden der Regelungstechnik kennen wie nichtlineare Regelungen und Mehrgrößenregelungen, sondern auch Methoden der automatischen Modellbildung, automatischen Einstellung von Reglern und weiteres mehr. Da für die Auslegung von Reglern auch immer eine gute Kenntniss der zu regelnden Prozesse benötigt wird, sollen die Studierenden im Wahlbereich auch entsprechende Vorlesungen besuchen, z.B. zur Kraftfahrzeugdynamik, zu Werkzeugmaschinen, elektrischen und hydraulischen Antrieben und ähnlichem.

Sprecher : Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski

Homepage : www.rtm.tu-darmstadt.de

Diese Schwerpunkte sind durch eine enge Vernetzung von Vorlesungen aus dem Fachbereich Maschinenbau und dem Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik charakterisiert und realisieren so eine domänenübergreifende Ausbildung in der jeweiligen Vertiefungsrichtung. Zusätzlich können auch ausgewählte Vorlesungen aus dem Fachbereich Informatik in das Studium eingebracht werden.