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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 nichttechnischen Gebieten wie 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:

Automatisierungstechnik 4 SWS Lunze WS
Nachrichtentechnik 4 SWS Sezgin WS

Auf Wunsch können diese Fächer als Wahlpflichtfächer nachgeholt werden.


Die FÄcher des Studienschwerpunktes (PO13)

Pflichtfächer

Methoden der Automatisierungstechnik
Systemdynamik und Reglerentwurf 4 SWS Lunze WS
Mehrgrößensysteme und digitale Regelung 4 SWS Lunze SS
Ereignisdiskrete Systeme 3 SWS Lunze WS
Systemtheoretische und informationstechnische Grundlagen
Optimierung in der Informationstechnik 3 SWS Sezgin SS
Digitale Signalverarbeitung 4 SWS Kolossa WS
Künstliche Intelligenz für Ingenieure 4 SWS Lunze SS

Wahlpflichtfächer

Methoden
Künstliche neuronale Netze 2 SWS Würtz (NI) WS
Numerische Mathematik für Elektrotechniker 3 SWS Lipinski (MA) SS
Nichtlineare Regelungen 3 SWS Richter (extern) SS
Grundlagen der automatischen Spracherkennung 4 SWS Kolossa SS
Adaptive Systeme 4 SWS Enzner SS
Technische Zuverlässigkeit 3 SWS Fischer SS
Messverfahren und Sensoren 3 SWS Baer SS
Internet of Things 3 SWS Sezgin SS
Anwendungsgebiete
Medizintechnik
Biomedizinische Funktionssysteme I 3 SWS Hexamer WS
Fahrzeugtechnik
Auslegung hybrider Antriebsstränge 4 SWS Böhme (MB) SS
Energietechnik
Geregelte leistungselektronische Stellglieder 4 SWS Staudt SS
Elektrische Antriebe 4 SWS Staudt WS
Dynamische Vorgänge in elektrischen Verbundsystemen 3 SWS Grebe (extern) WS
Verfahrenstechnik
Realisierung von Automatisierungslösungen für prozesstechnische Anlagen 2 SWS Kiupel (extern) WS
Prozessführung und Optimalsteuerung* 4 SWS Mönnigmann (MB) WS
Embedded Systems* 4 SWS Mönnigmann (MB) WS
Modellierung und Entwurf systemdynamischer Systeme* 4 SWS Grote (MB) SS
Fertigungstechnik
Fertigungsautomatisierung 4 SWS Meier (MB) SS
Vernetzte Produktionssysteme 4 SWS Kreimeier (MB) WS
Robotertechnik (** LV der Technischen Universität Dortmund)
Autonomous Robotics: Action, Perception and Cognition 3 SWS Schöner (NI) SS
Machine Learning: Unsupervised Methods 4 SWS Wiskott (NI) WS
Scientific Programming with Matlab in Engineering** 3 SWS Hoffmann WS
Modellierung und Regelung von Robotern** 3 SWS Hoffmann SS
Learning in Robotics** 3 SWS Hoffmann WS
Datenbasierte Modellierung und Optimierung** 3 SWS Hoffmann WS
Regelungstechnische Modellierung und Identifikation** 3 SWS Bertram WS
Nichtlineare Systeme und adaptive Regelung** 3 SWS Bertram WS
Computer Vision in Robotics and Automation** 3 SWS Hoffmann 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.

Formular_Anerkennug_Wahlpflichtkatalog_PO13.pdf
Formular_Anerkennug_Wahlpflichtkatalog_PO09.pdf


Praktische Fächer

(wahlweise 1 Praktikum und 1 Seminar)
Master-Seminar Adaptive Systeme der Signalverarbeitung 3 SWS Sezgin WS
Master-Seminar Connected Cars 3 SWS Sezgin WS+SS
Master Seminar Eingebettete Systeme 3 SWS Hübner WS+SS
Master-Seminar Informationstechnik und
Kommunikationsakustik
3 SWS Enzner WS
Master-Seminar Energiesystemtechnik 3 SWS Sourkounis SS
Master-Seminar Medizintechnik 3 SWS Schmitz SS
Master-Seminar Mobilkommunikation 3 SWS Vogt WS
Master-Seminar Moderne Verfahren der Regelungstechnik 3 SWS Lunze WS
Master-Seminar Prozessautomatisierung 3 SWS Lunze SS
Master-Praktikum Automatisierungstechnik 3 SWS Lunze WS+SS
Master-Praktikum Autonome Robotik 2 SWS Schöner (NI) SS
Master-Praktikum Biomedizinische Messtechnik 3 SWS Hexamer SS
Master-Praktikum Computer Vision 2 SWS Schöner (NI) SS
Master-Praktikum Kommunikationssysteme I 3 SWS Sezgin SS
Master-Praktikum Leistungselektronik und
Energiesystemtechnik
3 SWS Sourkounis SS
Master-Praktikum Medizintechnik 3 SWS Schmitz WS
Master-Praktikum Mess- und Regelschaltungen mit Mikrocontrollern 3 SWS Musch SS
Master-Projekt DSP 3 SWS Kolossa SS
Master-Projekt Systemtechnik 3 SWS Lunze WS
Master-Projekt Virtual Prototyping von embedded Systems 3 SWS Hübner WS

Die PflichtfÄcher des Studienschwerpunktes im Einzelnen


Systemdynamik und Reglerentwurf
Prof. Dr.-Ing. J. Lunze
Inhalt: Verhalten linearer kontinuierlicher Systeme u. Entwurf einschleifiger Regelungen: Modellbildung im Zeitbereich u. im Frequenzbereich, Verhalten linearer Systeme, Stabilitätsanalyse rückgekoppelter Systeme, Reglerentwurfsverfahren
Literatur: J. Lunze: Regelungstechnik (Band 1), Springer-Verlag, Berlin 2016 (11. Auflage)
Angeboten im: WS
Mehrgrößensysteme und digitale Regelung
Prof. Dr.-Ing. J. Lunze
Inhalt: Beschreibung und Verhalten von Mehrgrößensystemen, Einstellregeln für Mehrgrößensysteme, Entwurf von Mehrgrößenregelungen durch Polverschiebung, zeitdiskrete Regelungssysteme, Entwurf von Abtastreglern
Literatur: J. Lunze: Regelungstechnik (Band 2), Springer-Verlag, Berlin 2016 (9. Auflage)
Angeboten im: SS
Ereignisdiskrete Systeme
Prof. Dr.-Ing. J. Lunze
Inhalt: Einführung in die Modellierung und Analyse ereignisdiskreter Systeme, Diskrete Signale und Systeme, Deterministische Automaten, Nichtdeterministische Automaten, Automatennetze, Markovketten und stochastische Automaten, Zeitbewertete Automaten
Literatur: J. Lunze: Ereignisdiskrete Systeme, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München 2012 (2. Auflage)
Angeboten im: WS
Künstliche Intelligenz für Ingenieure
Prof. Dr.-Ing. J. Lunze
Inhalt: Grundprinzipien der Wissensrepräsentation u. symbolischen Informationsverarbeitung mit Anwendungsbeispielen der Automatisierungstechnik: Suchverfahren in gerichteten Grafen, regelbasierte u. logikbasierte Systeme, Fehlerdiagnose in technischen Systemen, qualitative Modellierung technischer Systeme
Literatur: J. Lunze: Künstliche Intelligenz für Ingenieure, De Gruyter Oldenbourg Verlag, 2016 (3. Aufl.)
Angeboten im: SS
Optimierung in der Informationstechnologie
Prof. Dr.-Ing. A. Sezgin
Inhalt: Lineare Algebra & Optimimierung, Wahrscheinlichkeitstheorie, Informationsmaße, Kanäle, Kapazität von diskreten gedächtnislosen Kanälen, Gauss-Kanäle, Freiheitsgrade, Sicherheit in der Kommunikation
Literatur: siehe: http://www.ei.rub.de/studium/lehrveranstaltungen/615/
Angeboten im: SS
Digitale Signalverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. D. Kolossa
Inhalt: Eigenschaften diskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich, Abtasttheorem für reelle Tiefpass- u. Bandpass-Signale, z-Transformation, Übertragungsfunktion, Diskrete Zustandsdarstellung, Strukturen digitaler Filter, diskrete und schnelle Fourier-Transformation
Literatur: siehe: http://www.ei.rub.de/studium/lehrveranstaltungen/698/
Angeboten im: WS

BroschÜre

Die Schwerpunkt-Broschüre können Sie hier downloaden: Faltblatt_Master_Okt_16.pdf