Lehre

Lehrprofil

Die Ausbildung in der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik stellt die automatisierungstechnischen Inhalte in Form anwendungsneutraler Methoden und aktueller Technologien in den Mittelpunkt. Entsprechend dem Querschnittcharakter des Fachgebietes wird die Anwendung dieses Methoden- und Technologiewissens auf eine breite Palette von Prozeßklassen der Verfahrenstechnik, Fertigungstechnik, Raumfahrt, Umwelttechnik, biologische Prozesse, u.a. verfolgt und garantiert damit eine breitbandige Qualifizierung unserer Absolventen.

Das Lehrangebot umfaßt folgende Themengebiete:

• Grundlagen der Automatisierungstechnik
• Diskrete Steuerungstechnik
• Prozeßrechentechnik und -leittechnik
• Automatisierungsmittel
• Systementwurf
• Projektierung
• Modellbildung und Simulation
• Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in automatisierten Systemen
• Anwendung wissensbasierter Methoden
• CAE Mittel für Regelungs- und Steuerungsaufgaben
• Mechatronische Systeme
• Bahn- und Lageregelung für Raumfahrzeuge

Vorlesungen, Übungen, Praktika

Automatisierungstechnik (Prof.Dr.techn. Janschek)
Pflichtfach der Studienrichtung Elektrotechnik, 4. Semester/Grundstudium (V/Ü/P: 2/1/0); SS 97

Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Automatisierung technischer Prozesse. Spezielles Augenmerk wird auf die Vermittlung einer umfassenden Betrachtungsweise von Automatisierungssystemen gelegt: die Systemsicht (Funktionen, Informationsflüsse, mathematische Modelle), die Technologiesicht (Komponenten und zugehörige technologische Eigenschaften) und die Prozeßsicht (physikalisches Verständnis des technischen Prozesses).

Automatisierungsmittel und Prozeßmeßtechnik; Teil: Elektronische Automatisierungsmittel
(Prof.Dr.-Ing.habil. Rieger)
Pflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (AT-RT), 6. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 97

Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse zu elektronischen Automatisierungsmitteln, die auf der Basis analoger und digitaler Signalübertragung und Signalverarbeitung basieren. Schwerpunkte sind: Grundbausteine zur elektronischen Informationsverarbeitung (analoge, digitale, hybride), Automatisierungsmittel in der Meß- und Stellebene, Automatisierungsmittel zur Informationsübertragung, Automatisierungsmittel zur Informationsverarbeitung, rechnergestützte Automatisierungsmittel zur Einsatzvorbereitung und Inbetriebnahme.

Modellierung technischer Regelstrecken (apl.Prof. Dr.-Ing.habil. Bischoff)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 6. Semester (V/Ü/P:1/1/0); SS 97

Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens technischer Prozesse durch Differentialgleichungen (Zustandsgleichungen). Die hierbei benutzten mathematischen Modelle basieren auf den grundlegenden Erhaltungssätzen für Masse, Energie, Impuls und Drehimpuls. Die Vorgehensweise wird an zahlreichen Beispielen, die verschiedenen technischen Anwendung entstammen, dargestellt. Insbesondere wird die Dynamik chemischer Prozesse, thermischer Prozesse sowie mechatronischer Prozesse untersucht. Die Vorlesung wird durch entsprechende Übungen unterstützt.

Nichtelektrische Automatisierungsmittel (Doz. Dr.-Ing. Hauser)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 5. Semester (V/Ü/P: 1/0/0); WS 97/98

Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure, 7. Semester
Anforderungen an und Bewertung von Automatisierungsmitteln; pneumatische und hydraulische Automatisierungsmittel mit Schwerpunkt Stelltechnik.

Projektierung (von Automatisierungsanlagen) (Prof.Dr. techn. Janschek; Dr.-Ing. Hofmann)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 210); WS 97/98

Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse über Konzepte und Methoden der Projektierung von (komplexen) Automatisierungssystemen. Dabei wird das besondere Augenmerk auf die systematische und methodische Behandlung des umfangreichen Ausbildungsinhaltes gelegt. Als wesentliche Inhalte werden im einzelnen Probleme des technischen Entwicklungsprozesses, Konzepte für den Lebenszyklus (eines Projektes), die Diskussion der einzelnen Entwicklungsphasen (Anforderungsanalyse, Entwurf, Test und Verifikation sowie Inbetriebnahme), Kostenmodelle und Managementaspekte behandelt.
Geplant ist jeweils eine Exkursion in eine hochautomatisierte Anlage im Raum Dresden.
Übung: Auf der Basis ausgewählter Fallstudien werden grundlegende Konzepte und Methoden erarbeitet, wobei zunächst die Handhabung ausgewählter CAE-Mittel demonstriert wird.

Prozeßleittechnik (Prof.Dr.-Ing.habil. Rieger)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 5./6./7. Semester (V/Ü/P: 4/1/2); WS 96/97, SS 97, WS 97/98

Die Vorlesung vermittelt Grundwissen über Struktur, Aufbau, Wirkungsweise, Projektierung und Inbetriebnahme prozeßleittechnischer Einrichtungen. Schwerpunkte sind Methoden und Mittel zur Echtzeitverarbeitung, Hardware- und Softwaremittel zur Kopplung mit Prozeßsignalen sowie zur Kopplung von Rechnern und Automatisierungsgeräten, Aufbau und Wirkungsweise von Prozeßleitsystemen, Grundlagen der Mensch-Maschine-(Prozeß-)Kommunikation, Projektierung von Prozeßleitsystemen, Bewertungskriterien Methoden zur Prozeßführung mit Prozeßleitsystemen sowie Methoden zur Prozeßüberwachung und Prozeßsicherung.
Übung: Objektorientierter Entwurf, Entwurf von Echtzeitsoftware
Praktikum (Versuche): Objektorientierte Regelkreissimulation als rechentechnischer Einführungsversuch (C++) / rechentechnische Prozeßschnittstellen / Grundfunktionen in Echtzeitbetriebssystemen / Entwurf, Implementierung und Inbetriebnahme eines Echtzeitsystem / Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Bussystems / Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Prozeßleitsystems.

Simulationstechnik (Prof.Dr.techn. Janschek, Doz.Dr.-Ing. Hauser, Dr.-Ing. Range)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 210); WS 97/98

Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur rechnergestützten Simulation von dynamischen Systemen.
Übungen: Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird die Anwendung der grundlegenden Simulationstechniken und die Handhabung kommerzieller Simulationspakete am Rechner trainiert (MATLAB/SIMULINK). Die erfolgreiche Teilnahme an den praktischen Übungsaufgaben (3 Beispiele) ist Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung.

Steuerung diskreter Prozesse I (Prof.Dr.techn. Janschek, Prof. Dr.-Ing. habil. Habiger)
Pflichtfach der Studienrichtung AT- RT, 5. Semester (V/Ü/P: 3/0/1); WS 97/98

- Einführung in das Fachgebiet
- Mathematische, informationtheoretische und schaltungstechnische Grundlagen
- Steuerobjekte (typische Prozeßstrecken, Prozeßtypen, Steuerungsziele, Modellierung)
- Steuereinrichtungen (Arten, Eigenschaften, Steuergerätesysteme, Entwurf u. Entwicklung).

Steuerung diskreter Prozesse II (Prof. Dr.-Ing. habil. Habiger)
Pflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 6. Semester (V/Ü/P: 3/1/1), SS 97
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Elektroenergietechnik, 8. Semester

- Planung, Projektierung und Programmierung diskreter Steuerungssysteme (Projektierungs- und Realisierungsablauf, Entwicklung verbindungsprogrammierter Systeme, Projektierung und Programmierung speicherprogrammierbarer Systeme)
- Spezielle industrielle Steuerungssysteme (CNC-Systeme, Robotersteuerungen, DNC- und CIM-Systeme)
- Verläßlichkeit und Umgebungsverträglichkeit industrieller Steuerungssysteme.

Ausgewählte Probleme der Prozeßleittechnik (Prof.Dr.-Ing.habil. Rieger)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 97/98

Die Vorlesung dient der Erweiterung und Vertiefung der Kenntnisse über Aufbau, Wirkungsweise und Einsatz von Prozeßleitsystemen über den Lehrinhalt der Pflichtvorlesung "Prozeßleittechnik" hinaus. Schwerpunkte sind: Standardisierungen in der Prozeßleittechnik, Fehler und Fehlerbeherrschung in prozeßleittechnischen Systemen, Methoden zur Realisierung sicherer und hochverfügbarer Systeme, Hardwaresicherheit, Softwaresicherheit, Methoden zur Qualitätssicherung.

Automatisierung der experimentellen Forschung
Doz. Dr.-Ing. Hauser / Dr.-Ing. Badelt (Lehrstuhl für Regelungs- und Steuerungstheorie)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 7./8. Semester (V/Ü/P: 2/0/1); SS 96

PC-basierte Laborautomatisierungssysteme; Standardinterfaces der Meßtechnik; Prozeßschnittstellen, Modulsysteme, PC-Erweiterungsmodule; Analyse analoger Meßdaten; professionelle Tools zur Meßdatenerfassung und -auswertung sowie zur Experimentesteuerung; Ausführungsbeispiele.
Praktikum: Erarbeitung einer Beispiellösung unter Verwendung eines professionellen Tools.

CAE-Mittel für den regelungstechnischen Entwurf  (Prof.Dr.-Ing.habil. Rieger)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 97

Die Vorlesung vermittelt vertiefende Kenntnisse über CAE-Systeme zur experimentellen Systemanalyse, zum regelungstechnischen Entwurf im Zusammenhang mit prozeßleittechnischen Aufgaben. Vorlesungsschwerpunkte sind: CAE-Systeme im Überblick, System- und Signalmodelle und zugehörige rechentechnische Repräsentationen, Modelltransformationen, Simulation von Regelkreisgliedern und Regelkreisen, Simulation zufälliger Signale und Wertefolgen, rechnergestützte Signal- und Systemanalyse, rechnergestützter Regelkreisentwurf, Erprobung von Automatisierungslösungen unter Echtzeitbedingungen.

Einführung in die Automatisierungstechnik (Prof.Dr.-Ing.habil. Bischoff, Dr.-Ing. D. Hofmann)
Wahlfplichtfach für Studenten der Fakultät Erziehungswissenschaften/Berufliche Fachrichtungen
(V/Ü/P: 2/0/0) WS 96/97

Die Vorlesung vermittelt grundlegende Kenntnisse für die Automatisierung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse. In diesem Rahmen werden sowohl die notwendigen systemtheoretischen, als auch automatisierungstechnischen Fachgrundlagen vermittelt. Dabei stützt sich das Vorlesungsprogramm an der Kleinversuchsanlagentechnik ab und bietet damit für die Regelungstheorie (kontinuierlicher Prozeßabschnitt - Verfahrenstechnik) sowie die Steuerungstheorie (ereignisdiskreter Prozeßabschnitt - Abfülleinrichtung) effiziente Anschauung und Demonstration.

EMV für Automatisierungstechniker und Verkehrstechniker (Prof. Dr.-Ing. habil. Habiger)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 97

Theoretisch fundierte Einführung in die aktuelle Querschnittsdisziplin Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Vermittlung der begrifflichen, technischen organisatorischen und gesetzlichen Grundlagen sowie der wichtigsten Maßnahmen zur Beherrschung der EMV von elektronischen Geräten und in Automati-sierungsanlagen.

Entwurf digitaler Regelungen I  (apl.Prof.Dr.-Ing.habil. Bischoff)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 97/98

Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht in der Vermittlung von Kenntnissen zum Entwurf zeitdiskret arbeitender Regelungen und der hierbei eingesetzten Regelalgorithmen. Hierzu werden System- und Störsignalmodelle sowie CAE-Mittel für die interaktive Analyse und Simulation der Regelkreise dargestellt. Ferner werden Entwurfstechniken für sowohl deterministische Systeme (Parameteroptimierung, Polvorgabe) als auch stochastische Systeme (Minimal-Varianz-Regler) ausführlich diskutiert.

Entwurf digitaler Regelungen II (apl.Prof.Dr.-Ing.habil. Bischoff)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 97

Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht in der Vermittlung von Kenntnissen zu Algorithmen und CAE-Mitteln für den Entwurf zeitdiskret arbeitender Regelungen auf der Basis von Zustandsraummethoden. Als Gütekriterium wird eine quadratische Funktion von Zustands- und Steuergrößen benutzt. Hierbei wird die Herleitung und numerische Berechnung der stationären Lösung der zeitdiskreten Riccati-Gleichung ausführlich diskutiert. Weitere Lösungen des Entwurfsproblems werden unter Nutzung statischer und dynamischer Ausgangsrückführungen (Einsatz von Beobachtern/Filtern) erhalten. Ein Überblick zu Problemen und CAE-Mitteln der numerischen Parameteroptimierung beschließt die Vorlesung.

Seminar Automatisierungstechnik "Grundlagen zur Lageregelung von Kleinsatelliten"
(Prof. Dr.techn. Janschek)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, Fakultät Maschinenwesen, (V/Ü/P: 0/2/0); SS 97

In diesem Seminar wurden folgende Themen behandelt: Bahndynamik, Lagedynamik und -kinematik, Lagemessung, Positionsbestimmung, Sensoren, Stellglieder, Lageregelungssysteme (Computer, Busse, Elektronik, ...), ausgewählte Lageregelungsprinzipien, realisierte Systeme.

Komplexpraktikum Fertigungsautomatisierung (Prof. Dr.techn. Janschek, Dr.-Ing. Albrecht)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/2); SS 97

Praktische Umsetzung von Kenntnissen zur Fertigungsautomatisierung im Experiment an einem komplexen Modell einer Fertigungsanlage. Implementierung und Erprobung von Steuerungsstrategien und -algorithmen in einem hierarchischen Steuerungssystem.

Komplexpraktikum Prozeßautomatisierung (Prof.Dr.techn. Janschek, Dr.-Ing. Hofmann)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/2); SS 97

Das Ziel des Lehrfaches besteht in der Entwicklung und Testung (bereits vorhandener) Automatisierungs-lösungen für typische verfahrenstechnische Prozeßabschnitte (Kleinversuchsanlage/ Gerätezentrum Automatisierungstechnik) sowie ihre Inbetriebnahme/Arbeitspunktermittlung/Statik, Reglerstrukturierung und -parametrierung, Entwurf binärer Steuerungen.

Künstliche neuronale Netze in der Automatisierungstechnik (apl. Prof.Dr.-Ing. habil. Bischoff)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 97/98

Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse zur Struktur, zum Verhalten und zur Anwendung künstlicher neuronaler Netze in der Automatisierungstechnik. Zunächst wird ein Überblick zum Gegenstand, zu Netzwerkkonfigurationen und zu den Lernstrategien der am häufigsten für Modellbildungs- und Steuerungszwecke eingesetzten Netze gegeben. Schwerpunkt hierbei bilden Ausführungen zu den Eigenschaften verschiedener momentan wirkender Lernregeln und ihrer Darstellung vom Standpunkt der Systemtheorie. Die Lerneigenschaften werden ausführlich an zahlreichen praktischen Anwendungen zur Modellbildung und Steuerung technischer Systeme diskutiert. Abschließend werden die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten neuronaler Netze dargestellt.

Produktionsintegrierter Umweltschutz - Automatisierungsprobleme (Doz. Dr.-Ing. Hauser)
Wahlfach der Studienrichtung AT-RT, 6./8. Semester (V/Ü/P 1/0/0), V1 (SS97)
Umweltschutz-Techniken; Prozesse der Oberflächenbehandlung; Schließung von Stoffkreisläufen; Erfassung von Prozeßgrößen; Prozeßautomatisierung; Ausführungsbeispiele.

Umweltüberwachung (Doz. Dr.-Ing. Hauser, HSL anderer Institute)
Pflichtfach Aufbaustudium Umwelttechnik, 3. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); WS 97/98

Projektierung industrieller Steuerungen (Prof. Dr.-Ing. habil. Habiger)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 8. Semester (V/Ü/P: 0/1/1); WS 97/98
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Elektroenergietechnik, 8. Semester

Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht darin, die Studierenden am Beispiel der durchgängigen Planung und Projektierung kleinerer industrieller Steuerungsanlagen mit der Vorbereitung und Durchführung von Planungsprojekten bekannt zu machen und dabei die projektierende Tätigkeit, d.h. die Umsetzung der in einem Lastenheft enthaltenen Aufgabenstellung in ein Anlagenprojekt aus eigenem Erleben als interessante, kreativ anspruchsvolle Ingenieurarbeit zu begreifen.

SPS und Kompaktregler (Prof.Dr.-Ing.habil. Rieger)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: /0/0); WS 97/98

Die Vorlesung vertieft das Wissen über Aufbau, Wirkungsweise und Einsatz prozeßnaher Komponenten in Form von SPS, Industrie-PC's sowie Kompaktreglern. Schwerpunkte sind: Hardware- und Software-Grundlagen, Aufbau und Wirkungsweise moderner prozeßnaher Komponenten, Beschreibung von Leistungseigenschaften, Standardisierte Programmierung nach IEC 1131, Funktionsbausteine und zugehörige Bibliotheken, Standardisierte Kommunikation, Programmier- / Inbetriebnahmestragien und zugehörige Mittel, Simulationsmittel, Industriebeispiele.

Steuerung von Fertigungssystemen (Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. Albrecht)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung AT-RT, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 97/98

Einführende Vorlesung zur Vermittlung von Kenntnissen zur Fertigungsautomatisierung mit schwerpunktmäßiger Behandlung von Steuerungsstrategien und -algorithmen.