Studienschwerpunkt Automatisierungstechnik
Die Automatisierungstechnik befasst sich mit Verfahren zur
selbstständigen Steuerung technischer Anlagen. Diese Zielsetzung findet
sich in vielen Bereichen, beispielsweise bei der Steuerung von
Elektroenergienetzen, der Regelung und Optimierung verfahrenstechnischer
Anlagen, der Überwachung und Steuerung von Fahrzeugströmen in der
Verkehrstechnik, der Steuerung von Robotern und Fertigungszellen, der
Überwachung medizinischer Geräte oder in der
Gebäudeautomatisierung. Die Automatisierungstechnik trägt damit
entscheidend zum sicheren, ökonomischen und umweltschonenden Betrieb von
Geräten und Anlagen bei, wie Autopiloten bei Flugzeugen, die
Motorsteuerung und Antiblockiersysteme in Kraftfahrzeugen oder die Regelung der
häuslichen Heizungsanlage zeigen.
Ausbildungsziel
Ziel dieses Studienschwerpunktes ist die Ausbildung von Absolventen der
Elektrotechnik und Informationstechnik, die die vielfältigen Verfahren und
Methoden der Automatisierungstechnik kennen und aus diesen die für die
betrachtete Anwendung zweckmäßigen auswählen und einsetzen
können. Den Absolventen dieses Studienschwerpunktes bietet sich ein weites
Einsatzgebiet in vielen Industriezweigen, sowie in Gebieten
der Medizin oder der Umwelttechnik.
Automatisierungstechniker greifen auf Verfahren der technischen
Informatik für die Gestaltung zweckmäßiger Rechnerarchitekturen
und für die Echtzeitprogrammierung der Steuerungsalgorithmen sowie auf
Methoden der Kommunikationstechnik für die Signalverarbeitung und
-übertragung zurück, was den interdisziplinären Charakter dieses
Studienschwerpunktes verdeutlicht.
Die Ausbildungsziele lassen sich in vier Gruppen zusammenfassen:
- Systemdenken: Modellbildung dynamischer Systeme, Zerlegungs-
und Analysemethoden
- Methoden der Automatisierungstechnik: Regelung, Steuerung,
Prozessüberwachung, Fehlerdiagnose, Optimierung
- Automatisierungsgeräte: Verständnis für den
gerätetechnischen Hintergrund der zu automatisierenden Systeme und der
für die Automatisierung eingesetzten Hardware und Software
einschließlich rechnergestützter Entwurfs- und
Inbetriebnahmehilfsmittel
- Anwendungsgebiete: Spezifika der Automatisierung von Systemen
aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten.
Voraussetzungen
Der Schwerpunkt baut auf folgenden Fächern aus dem Bachelorstudium
auf:
Auf Wunsch können diese Fächer als Wahlpflichtfächer
nachgeholt werden.
Die FÄcher des Studienschwerpunktes
Pflichtfächer
Systemtheoretische und
informationstechnische Grundlagen |
141042 |
Digitale Signalverarbeitung |
4 SWS |
Alameer Ahmad |
WS |
141215 |
Funkkommunikation |
4 SWS |
Ochs |
WS |
141016 |
Prozessautomatisierung* |
4 SWS |
Fay/Wölfel |
SS |
* Das bisherige Pflichtfach "Künstliche Intelligenz für Ingenieure" wird ab SS 2023 durch die
LV
"Prozessautomatisierung" ersetzt. Diese Veranstaltung wird ab dem SS 2023 mit 4 SWS (5 LP)
als Vorlesung mit 14-tägiger Praxisübung angeboten. |
Wahlpflichtfächer
Methoden
|
|
Ablaufsteuerungen: Entwurf und Realisierung |
4 SWS |
Fay |
SS |
212006 |
Artificial neural networks |
2 SWS |
Cheng (NI) |
WS |
141213 |
Fundamentals of data science |
4 SWS |
Sezgin |
SS |
141015 |
Graphentheoretische Methoden der Systemtheorie |
3 SWS |
Lunze |
SS |
141210 |
Lineare zeitvariante Systeme: Methoden und Anwendungen |
3 SWS |
Ochs |
SS |
141068 |
Messverfahren und Sensoren |
3 SWS |
Baer |
SS |
* Teilnahme nach der Maßgabe freier Plätze.
In Absprache mit dem Schwerpunktkoordinator können weitere
Fächer als Wahlpflichtfach anerkannt werden. Dies gilt insbesondere
für Fächer aus den anderen ingenieurwissenschaftlichen
Fakultäten und von der TU Dortmund.
Praktische Fächer
(wahlweise 1 Praktikum und 1 Seminar) |
Master-Seminare |
143204 |
Algorithmen der Signalverarbeitung |
3 SWS |
Sezgin |
WS |
143081 |
Energiesystemtechnik |
3 SWS |
Sourkounis |
SS |
143160 |
Informationstechnik und
Kommunikationsakustik |
3 SWS |
Martin |
SS |
143220 |
Medizintechnik |
3 SWS |
Schmitz |
SS |
143203 |
Memristive Systeme für Neuromorphe Schaltungen |
3 SWS |
Ochs |
SS |
143121 |
Mobilkommunikation |
3 SWS |
Vogt |
WS |
143000 |
Moderne Verfahren der Regelungstechnik |
3 SWS |
Wölfel |
SS |
Master-Praktika |
142001 |
Automatisierungstechnik |
3 SWS |
Wölfel |
SS |
310536 |
Autonomous Robotics |
2 SWS |
Schöner (NI) |
WS |
202620 |
Biomedizinische Messtechnik |
3 SWS |
Hexamer |
SS |
142081 |
Kommunikationssysteme I |
3 SWS |
Sezgin |
SS |
142081 |
Leistungselektronik und
Energiesystemtechnik |
3 SWS |
Sourkounis |
WS |
142220 |
Medizintechnik |
3 SWS |
Schmitz |
WS |
142062 |
Mess- und Regelschaltungen mit Mikrocontrollern |
3 SWS |
Musch |
SS |
Master-Projekte |
142002 |
Systemtechnik |
3 SWS |
Wölfel |
SS |
142182 |
Zeitvariante Übertragungssysteme |
3 SWS |
Ochs |
SS |
Die PflichtfÄcher des Studienschwerpunktes im Einzelnen
Prozessautomatisierung |
Prof. Dr.-Ing. A. Fay und Dr.-Ing. C. Wölfel
|
Inhalt: |
- Prozessleittechnik: Darstellung, Einrichtungen, Aufgaben
- Prozessleitsysteme: Darstellung, Aufbau, Aufgaben
- Technische Realisierung von Steuerungen: Vernetzte Steuerungen
- Prozessvisualisierung und Informationsübermittlung und Informationsmodelle für Prozesse und Anlagen
- Praxisorientierte Übungen: SPS, LabVIEW, Inbetriebnahme am Beispiel einer verfahrenstechnischen Anlage, Modellierung und Regelung kleinerer Anlagen
|
Angeboten im: |
SS |
Funk-Kommunikation |
Priv.-Doz. Dr.-Ing. K. Ochs
|
Inhalt: |
- 1. Mobilfunkkanal:
Lineares zeitvariantes System, Zeitdiskretes Basisbandmodell, Kenngrößen bei einem Kanal mit Mehrwegeausbreitung, Rayleigh-, Rice-Kanal;
- 2. Diversität bei einer Punkt-zu-Punkt-Kommunikation: Zeitdiversität, Antennendiversität, Frequenzdiversität;
- 3. Kapazität von Mobilfunkkanälen:
Kapazität eines AWGN-Kanals, Lineare zeitinvariante Gauß-Kanäle, Ausfallwahrscheinlichkeit und Kapazität
- 4. Mehrgrößensysteme (MIMO):
Übertragung basierend auf einer Singulärwertzerlegung, Empfänger-Architekturen, MIMO-Kanal mit langsamem Schwund, Diversität-Multiplex-Kompromiss
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Angeboten im: |
WS |
Optimierung in der Informationstechnologie |
Prof. Dr.-Ing. A. Sezgin
|
Inhalt: |
- Lineare Algebra & Optimierung
- Wahrscheinlichkeitstheorie
- Informationsmaße
- Kanäle
- Kapazität
von diskreten gedächtnislosen Kanälen
- Gauss-Kanäle
- Freiheitsgrade
- Sicherheit in der Kommunikation
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Angeboten im: |
SS |
Digitale Signalverarbeitung |
Dr.-Ing. Alaa Alameer Ahmad
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Inhalt: |
- Zeitdiskrete und digitale Signale (reell, komplex)
- Eigenschaften diskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich
- Abtasttheoreme für reelle und komplexe Tiefpasssignale
- z-Transformation: Existenz, Eigenschaften, Stabilität digitaler Systeme
- Zeitdiskrete und Diskrete Fourier-Transformation: Eigenschaften, Beziehungen zu anderen Transformationen
- Deterministische Spektralanalyse: DFT-Analyse periodischer Signale, Gebrauch von Fensterfunktionen
- Übertragungsfunktion: Pol-/Nullstellen-Darstellung, Frequenzgang
- Realisierbarkeitsbedingungen für digitale Systeme
- Entwurf rekursiver Filter
- Entwurf linearphasiger FIR-Filter
- Strukturen digitaler Filter: Kanonische rekursive (IIR) und nichtrekursive (FIR) Strukturen
- Merkmale und Einsatz digitaler Signalprozessoren
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Angeboten im: |
WS |
BroschÜre
Die Schwerpunkt-Broschüre können Sie hier downloaden:
Faltblatt_Master_Jan_24.pdf