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Modellierung und Simulation

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Modellierung und Simulation
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: E2909
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0152
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 31.03.2019]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E2909 (P211-0152) Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019 , 2. Semester, Pflichtfach, technisch
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Xiaoying Wang
Dozent/innen: Prof. Dr. Xiaoying Wang

[letzte Änderung 10.09.2018]
Lernziele:
Die Studierenden können den Prozess der Herleitung und Analyse eines elektrischen Modells beschreiben und mathematisch formulieren. Sie verstehen die Arbeitsweise der Simulationswerkzeuge LTSPICE und MATLAB.
 
Anhand eines elektrischen Regelsystems (z.B. Schaltregler) ist es den Studierenden möglich, ein konkretes Modell im Zeit- und Frequenzbereich aufzubauen und zu simulieren. Die passende Auswahl der beteiligten Bauteile und die Regelstabilität werden optimiert.
 
Durch die Veranstaltung wird der sichere Umgang mit LTSPICE und MATLAB anhand konkreter Aufgabenstellungen aus dem Bereich des Schaltreglerentwurfs erlernt. Hierzu werden vertiefte und umfangreiche Kenntnisse von Regelsystemen eines Schaltreglers vermittelt.


[letzte Änderung 15.10.2020]
Inhalt:
- V-Modell Systementwicklung
- Power-Management mit Spannungsregler
- Linearregler
- Abwärtsregler (Buck Converter):
  - Aufbau und Funktion im nichtlückenden und lückenden Betrieb,
  - Kleinsignalmodell der Schaltelemente,
  - Regelung mit Operationsverstärker,  
  - Stabilitätsbetrachtung des gesamten Regelkreises
  - Auswahl der Bauteile
- LTSPICE und MATLAB Simulation im Zeit- und Frequenz-Bereich
- EMV-gerechtes Design


[letzte Änderung 15.10.2020]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Moodle-Kurs, Powerpoint

[letzte Änderung 15.10.2020]
Literatur:
Erickson; Maksimovic: Fundamentals of Power Electronics, 3rd Ed., Springer, 2020, ISBN 978-3-030-43879-1
U. Schlienz: Schaltnetzteile und ihre Peripherie - Dimensionierung, Einsatz, EMV; Spinger, 2020, ISBN 978-3-658-29490-8

[letzte Änderung 15.10.2020]
 
[Wed Apr 24 17:47:16 CEST 2024, CKEY=emE2909, BKEY=eim, CID=E2909, LANGUAGE=de, DATE=24.04.2024]