Masterstudium Mechatronics

Voraussetzungen:

  • Maturaniveau Physik und Chemie (Atommodell, Photonen, elektromagnetisches Spektrum, Ladung, Masse, Bewegungsgleichungen, Maxwell-Boltzmannsche Geschwindigkeitsverteilung, Strom, Spannung, Widerstand)
  • Schaltungsanalyse, passive Bauelemente (L, R, C)
  • Lernergebnisse der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2 (im Mechatronik Bachelorstudium)
  • Regelungstechnik Grundlagen (Übertragungsfunktion, Fourier-, Laplace- und Z- Transformation, regelungstechnische Systeme)
  • Verständnis, Interpretation und Lösungmethoden von linearen Differenzialgleichungen
  • Maxwell - Gleichungen in integraler oder differenzieller Form interpretieren
  • Umgang mit MATLAB

Lernziele:

  • Die Studierenden kennen die Funktionsweise moderner Antriebe (z.B. Drehfeldmaschinen, Mikroantriebe, permanenterregte Synchronmaschinen), deren Dynamik und Besonderheiten in der Ansteuerung (z.B. Feldorientierte Regelung).
  • Sie können komplexe Leistungselektronische Schaltungen analysieren (statisch, dynamisch) und kennen deren gewünschte und unerwünschte Effekte. Begriffe wie EMV, PFC, Verzerrung sowie deren Effekte sind bekannt.
  • Die Studierenden sind fähig, Sensorsysteme und Messprinzipien für eine Breite von mess- und regelungstechnischen Anwendungen auszuwählen.
  • Die Studierenden können Messschaltungen bauen und Sensorsignale interpretieren. Ein grundsätzlicher Überblick über die Fertigung, Design, Technologie und physikalische Eigenschaften von Mikro- Sensoren und Aktuatoren ist vorhanden.
  • Die Studierenden wissen, wie man die grundlegenden Techniken der digitalen Signalverarbeitung in 1D und 2D anwendet und kennen deren Vor- und Nachteile.
  • Die Studierenden haben Erfahrung im wissenschaftlichen Umgang mit Problemstellungen (Projektarbeit).

Voraussetzungen:

  • Programmierkenntnisse („C“ oder alternativ eine andere ähnliche höhere Programmiersprache)
  • Kenntnisse von Digitalelektronik (grundlegende kombinatorische und sequentielle Schaltungen, einfache Automaten)
  • Kenntnisse über den Aufbau, die Komponenten und die Funktionsweise von Mikrocontrollern und Mikroprozessoren
  • Grundlegende Kenntnisse von Computerarchitektur, Computernetzwerken, sowie des Aufbaus und der Funktion von Betriebssystemen 

Lernziele:

Die Studierenden lernen Methoden kennen und anwenden, die in der softwaretechnischen Realisierung mechatronischer Systeme zum Einsatz kommen, von Anforderungsanalyse, über Design zur Simulation, Implementierung und Test. Besonderes Augenmerk gilt dem Verständnis und der Anwendung moderner Netzwerksysteme, der Herausforderungen, die durch das Echtzeitverhalten entstehen und der Anwendung moderner Codegenerierung in diversen Sprachen und Frameworks. Weitere Schwerpunkte sind die Handhabung von Systemen mit beschränkten Ressourcen und die Verwendung von Hardwarebeschreibungssprachen.

Voraussetzungen:

  • Lineare Algebra, Analysis
  • Regelungstechnik: Übertragungsfunktionen, Reglerentwurf
  • Beschreibung technischer Systeme über Bondgraphen (Kausalisierung, Überführung in Blockschaltbilder, Algebraische Schleifen, Kausalitätskonflikte)
  • Grundlagen der Elektrotechnik
  • Mechanik: Statik, Kinematik
  • MATLAB-Programmierkenntnisse

Lernziele: 

  • Die Studierenden sind in der Lage Steuer- und Regelsysteme für Mehrkörpersysteme im Allgemeinen und Roboter im Speziellen unter Einbeziehung von Reibung, Schwerkraft und Trägheit mathematisch zu beschreiben.
  • Die Studierenden lernen Methoden der Modellbildung und Simulation, sowie Werkzeuge zur Lösung komplexer Aufgabenstellungen aus der Robotik kennen und Erwerben die Fähigkeit theoretisches Wissen weiterführender Themen aus verschiedenen Fachgebieten der Mechatronik praktisch umzusetzen.

    Voraussetzungen:

    • Facheinschlägiges Bachelorstudium, z.B. Informatik, Mechatronik, Elektrotechnik 
    • Maturaniveau Physik und Chemie (Atommodell, Photonen, elektromagnetisches Spektrum, Ladung, Masse, Bewegungsgleichungen, Maxwell etc.)

    Lernziele:

    • Die Studierenden können aus dem Gebiet der Halbleitertechnologie (Herstellungsmethoden von integrierten Schaltungen) spezifische Methoden beschreiben.
    • Die Studierenden besitzen einen Überblick über Mikro-Lithographieverfahren (Abbildung der entsprechenden Strukturen einer Entwurfsebene auf der Substratoroberfläche).
    • Die Studierenden sind in der Lage einen Überblick über die wichtigsten für die Mikrotechnik relevanten Mess- und Charakterisierungsverfahren und -technologien zu geben.
    • Die Studierenden verfügen über einen Überblick über Strukturübertragungsprozesse (subtraktive und additive Verfahren in der Mikrostrukturierung).
    • Die Studierenden wenden die gelernten Technologien im Labor an.
    • Die Studierenden kennen unterschiedlichste Anwendungsmöglichkeiten dieser Fertigungstechnologien.
    • Die Studierenden lernen zwei Anwendungsgebiete tiefer kennen (elektrochemische Sensoren und die integrierte Optik) und sind in der Lage die Funktionsprinzipien zu erklären.

    Mehr Informationen zu den Mechatronik-Vertiefungen.

    Masterstudium Nachhaltige Energiesysteme

    Dezentralisierte und digitalisierte techno-ökonomische Systeme gewinnen nicht nur in der Energietechnik und Energiewirtschaft immer mehr an Bedeutung. Für deren Verständnis, Analyse, Design und Optimierung sind die Methoden der mathematischen Modellierung und deren rechnergestützte Umsetzung fundamental.

    Voraussetzungen:

    • Elementare Grundlagen der Programmierung (z.B. in MathLab, Python oder C)
    • Lineare Algebra und Analysis
    • Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik, z.B. Verteilungsfunktionen, Erwartungswert und Ähnlichkeitsmaße

    Lernergebnisse:

    Am Ende des Wahlmoduls können die Studierenden

    • typische Optimierungsverfahren auf techno-ökonomische Probleme anwenden, in einer Skriptsprache implementieren und deren Ergebnisse, Rechenkomplexität und Sensitivitäten beurteilen.
    • Vernetzte Problem analysieren, mathematisch beschreiben, rechnergestützt optimieren und erzielte Ergebnisse interpretieren.
    • den Wert von dezentralen Informationen beurteilen.
    • Entscheidungssituationen unter Unsicherheit strukturieren, das inkludierte Risiko quantifizieren und durch Diversifikation minimieren.
    • den Wert von (un)vollständiger Information quantifizieren.
    • dynamische Systeme im Zeit- und Frequenzbereich modellieren, aus Messdaten identifizieren sowie optimiert steuern und regeln.
    • aktuelle Themen im Bereich "Effiziente Systeme" verstehen und kritisch hinsichtlich ihres Nutzens reflektieren.

    Gebäude sind sind verantwortlich für einen großen Teil des weltweiten Energiebedarfs und haben daher ein großes Potential für die Verwendung erneuerbarer Energien. Deshalb sind intelligente Gebäude so wichtig für den Umstieg auf ein nachhaltige Energieversorgung.

    Voraussetzungen:

    • Kenntnisse oder Interesse an Erneuerbaren Energien und Wärmetechnik.
    • Elementare Grundlagen der Programmierung, z.B. in MathLab, Python oder C.
    • Differential- und Integralrechnung sowie Grundkenntnisse in Wärmelehre und Thermodynamik.

    Lernergebnisse:

    Die Studierenden

    • kennen die Funktionsweise von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnologien, deren Anwendungen und Regelstrategien.
    • haben die notwendige Methodenkompetenz, Vorgänge der Wärmeübertragung bei der Planung und Auslegung von energietechnischen Anwendungen einzubeziehen.
    • können das transiente Verhalten einfacher thermischer Systeme mathematisch modellieren.
    • Kennen Programme zur Gebäudesimulation und können die Vor- und Nachteile von der dort verwendeten Modelle diskutieren und einordnen.
    • sind in der Lage, einfache Beispielanlagen sowie klassische Regelstrategien in typischen Gebäudesimulationsumgebungen abzubilden.
    • können aktuelle technische Entwicklungen im Bereich der intelligenten Gebäude beschreiben.
    • kennen Möglichkeiten der Sektorenkopplung auf Gebäude und Wohnquartiersebene und können diese hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile beurteilen.
    • können einzelne Ansätze und Technologien kritisch hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das Gebäude, das Quartier und übergeordnete Systeme (wie Energienetze) reflektien.

    Nach Abschluss des Wahlmoduls Energieprojekt sind die Studierenden in der Lage ein komplexes energietechnisches oder techno-ökonomisches Energieprojekt  zu planen, durchzuführen und zu bewerten.

    Voraussetzungen:

    • Grundlegende natur- und ingenieurwissenschaftliche Kenntnisse der Energietechnik
    • Energieökonomische und umweltökonomische Grundlagen der Investitionsrechnung und Lebenszyklusanalyse

    Lernergebnisse:

    Die Studierenden

    • sind in der Lage, die energietechnische und energieökonomische Grundlagen in einem konkreten Projekt von der Konzeptionsphase bis hin zum physikalischen Prototypen umzusetzen.
    • Kennen klassische und agile Methoden der Findung und Strukturierung von Ideen und des Projektmanagement.
    • sind fähig, die notwendigen Führungs-, Kommunikations- und (Selbst)organisationsaufgaben durchzuführen.
    • können die Budgetplanung, das Aufstellen von Drittmitteln sowie einen Ausblick auf eine reale Umsetzung in Form eines Business Plans selbst erstellen.
    • können die Dokumentation und Präsentation ihrer Ideen und Ergebnisse durchführen.

    Wochenplan inklusive Zeitfenster der Vertiefungen

     MontagDienstagMittwochDonnerstagFreitagSamstag
    Vormittag
    8:10 - 11:45 Uhr
    MEM-Vertiefung: Mikro- und NanotechnologieITM-Vertiefung Modellierung, Simulation, OptimierungITM-Vertiefung Internet der DingeITM-Vertiefung User Experience

    MEM-Vertiefung Sensorsysteme und Antriebe

    MEM-Vertiefung RobotikNES-Vertiefung Effiziente Systeme

    NES-Vertiefung Intelligente Gebäude

    NES-Vertiefung Energieprojekt

    Mittag
    11:30 - 13:05 Uhr
     Basismodule ITM (Pflichtfächer)Basismodule ITM (Pflichtfächer)   
    Nachmittag
    14:00 - 17:15 Uhr
     ITM-Vertiefung Big DataBasismodule ITM (Pflichtfächer)ITM+MEM-Vertiefung Autonome Systeme

    MEM-Vertiefung Eingebettete Systeme

     NES-Vertiefung Effiziente Systeme

    NES-Vertiefung Intelligente Gebäude

    NES-Vertiefung Energieprojekt

     

    Legende:

    • ITM: Masterstudium Informatik
    • NES: Masterstudium Nachhaltige Energiesysteme
    • MEM: Masterstudium Mechatronics

    Kontaktpersonen Informatik MSc

    Dipl. Kffr. Jutta Büttner
    Beratung & Anmeldung — Informatik MSc

    +43 5572 792 5102
    informatik-master@fhv.at

    W1 03

    Details

    Prof. (FH) Dipl.-Ing. Dr. Regine Kadgien
    Studiengangsleiterin Informatik – Software and Information Engineering BSc, Informatik MSc

    +43 5572 792 5101
    regine.kadgien@fhv.at

    W1 04

    Details

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    Montag bis Freitag 9:30 bis 12:00 Uhr und 14:00 bis 16:00 Uhr
    (oder individuelle Terminvereinbarung)