Ablauf des Studiums
Einige der Besonderheiten des M.Sc. Technische Kybernetik im Vergleich zu anderen ingenieurwissenschaftlichen Master-Studiengängen sind:
- eine tiefer gehende Ausbildung in Mathematik über das Niveau des Bachelors hinaus,
- starke Vertiefung in den Systemwissenschaften,
- sowie umfangreiche Wahlmöglichkeiten.
Die Lehrveranstaltungen des M.Sc. Technische Kybernetik lassen sich in die drei Bereiche Systemwissenschaften, Mathematik und Spezialisierungs- und Wahlfächer einteilen. Hinzu kommen Praktika und die Masterarbeit.
Im Folgenden sind die einzelnen Veranstaltungen bei einem Studienbeginn im Wintersemester aufgeführt und erläutert (1 ECTS entspricht etwa 30 Zeitstunden realem Arbeitsaufwand). Ein Studienbeginn ist jedoch auch im Sommersemester möglich.
Der Studienverlaufsplan (zum Teil auch Makrostruktur genannt) stellt einen Vorschlag dar, wie Sie Ihr Studium gestalten könnten. Durch die vielzahl an Wahlmöglichkeiten ist es sehr wahrscheinlich, dass Ihr individuelles Studium vom Studienverlaufsplan abweicht, z. B. ist es möglich mit vereinzelten Vorlesungen im Container "Advanced Control" und im Wahlfach bereits im ersten Semester zu beginnen.
Mithilfe des Dokuments "Übersichtsplan" erstellen Sie sich einen individuellen Plan für Ihren Studienverlauf.
- Studienverlaufsplan als pdf-Datei
Diese sogenannte Makrostruktur gibt Aufschluss über den Studienverlauf im Studiengang Technische Kybernetik. Die unterschiedlichen Farben stehen für die Säulen des Studienganges. Nähere Informationen zu den einzelnen Veranstaltungen finden sich im Modulhandbuch. - Studienverlaufsplan als pdf-Datei (Studienbeginn bis zum SoSe 22)
Diese sogenannte Makrostruktur gibt Aufschluss über den Studienverlauf im Studiengang Technische Kybernetik. Die unterschiedlichen Farben stehen für die Säulen des Studienganges. Nähere Informationen zu den einzelnen Veranstaltungen finden sich im Modulhandbuch.
Ein Industriepraktikum im Umfang von insgesamt mindestens zwölf Wochen ist Pflichtbestandteil des Masterstudiums Technische Kybernetik.
Genauere Informationen finden Sie in den Praktikumsrichtlinien.
Für weitere Fragen wenden Sie sich bitte an das Praktikantenamt Technische Kybernetik: E-Mail schreiben
In den Modulhandbüchern werden die einzelnen Module mit den dazugehörigen Lehrveranstaltungen, den Inhalten und den Prüfungsleistungen beschrieben. Das Modulhandbuch finden Sie in C@MPUS.
- Studienplan in C@MPUS
Das Modulhandbuch öffnet sich mit Klick auf das Buchsymbol hinter dem Namen des Studiengangs.
Im individuellen Übersichtsplan tragen Sie ihre Fächerwahl in den Containern Vertiefungsmodule, Spezialisierungsmodule und Wahlfach ein. Diesen müssen Sie von den jeweiligen Professoren und Professorinnen (Prüfungsausschussvorsitzende/r und Verantwortliche/r der Spezialisierungsfächer) bestätigen lassen und dem Prüfungsamt vorlegen.
Ein vollständig unterzeichneter Übersichtsplan ist für die Anmeldung von Wahlpflichtmodulen, Wahlmodulen sowie der Master-Arbeit notwendig. Ein frühzeitiges Ausfüllen und Einholen der notwendigen Unterschriften ist gewünscht und sinnvoll.
- Übersichtsplan (PO 2022)
Übersichtsplan zur Prüfungsordnung von 2022. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an den Studiengangsmanager. - Übersichtsplan (PO 2015)
Übersichtsplan zur Prüfungsordnung von 2015 (Studienbeginn bis SoSe 2022). Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an den Studiengangsmanager. - Prüfungsausschuss Technische Kybernetik
Webseite des Prüfungsausschusses
Hier finden Sie die Folien der Info-Veranstaltung zum Master-Studiengang Technische Kybernetik, die regelmäßig nach Pfingsten stattfindet.
Für die Absolventinnen und Absolventen des Master-Studiengangs Technische Kybernetik gibt es eine eigene jährliche Abschlussfeier im Herbst. Diese ist unabhängig von der Abschlussfeier der Maschinenbau-Fakultäten.
Der Termin ist dieses Jahr der 17.11.2023.
Bei erfolgreichem Abschluss jeweils von August des vorherigen Jahres bis Juli erhalten Sie eine Einladung.
Systemwissenschaften
Die Vorlesung "Konzepte der Regelungstechnik" (6 ECTS) bildet die Grundlage für einige weitergehende Vorlesungen und sollte zu Beginn des Studiums belegt werden. Bei einem Start im Sommersemester können Sie "Dynamik verteiltparametrischer Systeme" bereits im ersten (Sommer-)Semester zusammen mit der "Konzepte der Regelungstechnik", die in jedem Semester angeboten wird, hören.
Die Schwerpunkte des Masterstudiengangs Technische Kybernetik liegen in den Bereichen Systemtheorie und -dynamik, Regelungstechnik und Mathematik. Dies spiegelt sich auch in den beiden einzigen verpflichtenden Modulen innerhalb des Curriculums wider. Im Modul "Konzepte der Regelungstechnik" werden weiterführende Konzepte der Regelungstechnik und moderne Methoden des Reglerentwurfs sowie mathematische Konzepte erlernt. In dem Modul "Dynamik verteiltparametrischer Systeme" erwerben die Studierenden Kenntnisse auf dem Gebiet der Systemdynamik für allgemeinere Systemklassen als im Bachelorstudiengang.
Den Schwerpunkten Systemtheorie, Systemdynamik und Regelungstechnik wird auch im Wahlpflichtbereich in den Vertiefungsmodulen Rechnung getragen. So können die Studierenden in den Modulen "Advanced Control" und "Systemanalyse und Modellierung" aus einer Vielzahl an Spezialvorlesungen auswählen, die im direkten Bezug zur aktuellen Forschung stehen. Zusätzlich zu den oben genannte Schwerpunkten kann in der "Systemanalyse und Modellierung" auch ein zentraler Bereich für die Anwendung der erlernten Methoden abgedeckt und ein weiterer Aspekt der interdisziplinären Ausbildung des Bachelors Technische Kybernetik fortgeführt werden.
Folgende Fächer sind in den jeweiligen Vertiefungsmodulen wählbar:
Advanced Control I & II
- Optimal Control
Prof. Iannelli - Robust Control
Prof. Scherer - Nonlinear Control
Prof. Allgöwer
Systemanalyse II und Modellierung II
- Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse
Prof. Nieken - Dynamik biologischer Systeme
Prof. Radde - Business Dynamics
Prof. Tilebein - Modellierung und Simulation in der Mechatronik
Prof. Eberhard - Dynamik mechanischer Systeme
Prof. Leine - Computational Dynamics for Robotics
Prof. Remy - Nichtlineare Dynamik und Chaostheorie II
Prof. Avrutin - Modellierung und Identifikation dynamischer Systeme
Prof. Sawodny - Dynamik ereignisdiskreter Systeme
Prof. Tarín
Mathematik
Der Schwerpunkt Mathematik wird durch ein eigenes Spezialisierungsfach aus dem Bereich der Mathematik abgedeckt. Durch das Spezialisierungsfach "Mathematische Methoden der Kybernetik" ist es möglich 12 oder 18 ECTS aus dem Bereich der Mathematik zu belegen.
Wahlfach
Das Wahlfach umfasst 12 ECTS, welche mit im Modulhandbuch (Spezialisierungsmodule → Wahlfach Technische Kybernetik) aufgeführten Vorlesungen befüllt werden kann. Hier gibt es eine große Freiheit in der Wahl, z.B.
- Vertiefung im Kernbereich der Kybernetik
- Vertiefung in Ihrem Spezialisierungsfach
- Verbreiterung Ihres Wissens in anderen Bereichen
- Wirtschaftswissenschaften
- Sozialwissenschaften
- Informatik
- ...
Es wird jedoch ein Bezug zur Kybernetik vorausgesetzt.
Falls ein Modul, das Sie wählen möchten, nicht in C@MPUS beim Wahlfach verknüpft ist, können Sie einen Antrag beim Prüfungsausschuss stellen, um es zu belegen.
Spezialisierungsmodule
In den Spezialisierungsmodulen bzw. Spezialisierungsfächern können Studierende fundierte Kenntnisse aus einem möglichen Anwendungsgebiet der Technischen Kybernetik erwerben. Darüberhinaus ist es möglich, sich im Kernbereich der Technischen Kybernetik weiter zu vertiefen.
Studierende, die ihr Masterstudium ab dem Wintersemester 2015/16 begonnen haben, wählen ein großes und ein kleines Spezialisierungsfach. Im Großen müssen 18 ECTS und im Kleinen 12 ECTS erbracht werden.
Eine Vorstellung der Spezialisierungsfächer findet jedes Jahr zu Beginn des Wintersemesters im Rahmen der Einführungswoche statt. Den aktuellen Katalog mit möglichen Spezialisierungsfächern finden Sie zusammen mit weiteren Informationen in folgender Liste:
Die Vorstellung der Spezialisierungsfächer findet im Anschluss an die Einführungsveranstaltung für Master-Studierende statt. Weitere Informationen finden Sie im Reiter Überblick unter Studienbeginn.
Hier das Programm:
Kurzbeschreibung:
Die Sicherstellung einer umweltverträglichen, ökonomischen und zuverlässigen elektrischen Energieversorgung ist eine der zentralen Aufgaben, der sich Forschung, Industrie und Politik in den nächsten Jahrzehnten stellen müssen. Die größte Herausforderung besteht darin, die Transformation einer von nuklearen und fossilen Kraftwerken dominierten hin zu einer von erneuerbaren Energien geprägten Energieversorgung zu ermöglichen.
Die zunehmende Einspeisung erneuerbarer Energien bringt grundlegende Änderungen im Kraftwerkseinsatz und Netzbetrieb mit sich. Aufgrund der steigenden Komplexität des Gesamtsystems kommt systemdynamischen und regelungstechnischen Aspekten eine zunehmende Bedeutung in der elektrischen Energieversorgung zu.
Im Spezialisierungsfach sind die zwei Pflichtvorlesungen „Dynamik elektrischer Verbundsysteme“ und „Regelungstechnik für Kraftwerke“ vorgesehen. Die weiteren Vorlesungen können aus einem breiten Spektrum mit dem entsprechenden energie-, netz- oder kraftwerktechnischen Bezug gewählt werden.
Weitere Informationen:
- Vortrag Automatisierung in der Energietechnik
Vortrag aus dem WS 24/25. Nicht barrierefreie Datei. - Automatisierung in der Energietechnik
Info-Sheet - Prof. Dr.-Ing. Hendrik Lens
Verantwortlich / Ansprechpartner
Weitere Informationen:
- Spezialisierungsfach Automatisiertes und Vernetztes Fahren (TechKyb)
Info-Sheet - Institut für Fahrzeugtechnik (IFS) und Institut für Automatisierungstechnik und Softwaresysteme (IAS)
Link zu den Infos auf der Institutsseite - Prof. Dr. Hans-Christian Reuss (IFS) und Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich (IAS)
Verantwortlich / Ansprechpartner
- Vortrag Automatisiertes und Vernetztes Fahren
Vortrag aus dem WS 24/25, zusammen mit Kraftfahrzeugmechatronik vorgestellt. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Reuss.
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach "Autonome Systeme und Regelungstechnik" soll als methodisch orientiertes Spezialisierungfach vertiefte Kenntnisse in der Regelungstechnik, einem der Kernbereiche der Technischen Kybernetik, vermitteln. Ein besonderer Fokus soll hierbei mit der Betrachtung von autonomen Systemen und Netzwerken auf einem modernen Teilbereich und aktuellen Forschungsgebiet der Regelungstechnik an der Schnittstelle zur Informatik liegen.
Innerhalb des Spezialisierungsfaches können die benötigten 18 ECTS frei aus allen o.g. Modulen zusammengestellt werden. Es empfiehlt sich, das nicht im Bereich "Advanced Control" absolvierte Modul aus "Nonlinear Control", "Optimal Control" und "Robust Control" zu belegen, um das dort vermittelte regelungstechnische Aufbauwissen zu vervollständigen. Dies ist jedoch nicht verpflichtend. Die weiteren genannten Module mit regelungstechnischem Bezug vermitteln erweiterte Kenntnisse in jeweils einem speziellen und modernen Teilgebiet der Regelungstechnik, während die angebotenen Module aus der Informatik insbesondere den Aspekt der autonomen Systeme vertiefen.
Weitere Informationen:
- Autonome Systeme und Regelungstechnik
Info-Sheet - Prof. Dr.-Ing. Frank Allgöwer
Verantwortlich / Ansprechpartner - Dr.-Ing. Julian Berberich
Ansprechpartner
Weitere Informationen:
- Vorstellung Biomedizinische Technik
Vortrag aus dem WS 22/23. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Cattaneo - Verantwortlich / Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Giorgio Cattaneo
Webseite von Prof. Dr.-Ing. Giorgio Cattaneo - Institut für Biomedizinische Technik
Institutsseite des BMT
Kurzbeschreibung:
Im Anwendungsfach sind zwei Pflichtvorlesungen (Kernfächer) vorgesehen. Es kann aus drei möglichen
Kernfächern gewählt werden. Die restlichen Module können frei gewählt werden:
-
Das Modul „Planungsmethoden in der Energiewirtschaft“ verdeutlicht die Bedeutung des „systemaren“ Ansatzes für die Bewältigung gesellschaftlich-technisch-ökonomisch-ökologischer Stand: 21.10.2019 Probleme. Die Teilnehmer erhalten eine Einführung in die „systemtechnischen“ oder „systemanalytischen“ Planungs- und Analysemethoden, die zur Lösung komplexer, interdisziplinärer Planungs- und Entscheidungsaufgaben in der Energiewirtschaft und der Energiepolitik verwendet werden. Dabei stehen die Vermittlung der wichtigsten systemtechnischen Methoden und Verfahren und deren Anwendung auf Fragestellungen aus der Energiewirtschaft und Energiepolitik im Mittelpunkt. Zum Modul gehört neben einer Vorlesung mit 2 SWS eine Übung mit 1 SWS und eine Laborübung „Prognoselabor“ (1 SWS als Blockveranstaltung).
-
Das Modul „Energiehandel und Energiemärkte“ hat zum Ziel, die Grundbegriffe und Grundzüge von Energiemärkten (insbesondere Öl-, Erdgas-, Kesselkohle- und Strommärkte) sowie von Emissionsrechten zu vermitteln. Dabei rücken die Charakteristika und Zusammenhänge von Commodity-Märkten (Warenmärkte) in den Fokus: Märkte, Produkte, Marktplätze, Preisbildungsmechanismen, Eigenschaften von Angebot und Nachfrage, Rahmenbedingungen. Es werden die Mechanismen an Börsen und anderen Marktplätzen betrachtet. Ebenso werden die Aufgaben solcher Märkte, Grundlagen für deren Effizienz und die Interessen der unterschiedlichen Akteure betrachtet und diskutiert. Die Studentinnen und Studenten setzen sich intensiv mit marktbasierten Risiken, insbesondere Preis- und Counterparty Risiken auseinander, lernen Methoden zur Messung und Konzepte zum Management solcher Risiken sowie Handelsstrategien kennen. Sie wissen, wie eine Handelsposition zu bestimmen ist, können diese bewerten und zielgerichtet verändern. Der Zusammenhang zwischen Märkten, Preiserwartungen, Risikomanagement und Investitionen ist ihnen geläufig sowie Vermarktungsstrategien für Energieerzeugungsanlagen und Speicher. Darüber hinaus lernen sie die Organisation von Handelshäusern kennen, die in Commodity-Märkten agieren. Die in den Vorlesungen (2 SWS) vermittelten theoretischen Grundlagen werden in der Übung (1 SWS) und mittels eines Planspiels (1 SWS als Block Veranstaltung) zum Thema Energiehandel interaktiv getestet.
-
Im Modul „Nachhaltige Energieversorgung und Rationelle Energienutzung“ werden Grundlagen der rationellen Energieanwendung und Methoden zur quantitativen Bilanzierung und Analyse von Energiesystemen behandelt. Darüber hinaus erfahren die Teilnehmer mehr über wichtige Systeme zur rationellen Energieanwendung in der Industrie und im Gebäudebereich. Sie können Anlagenkonzepte erstellen, analysieren und bewerten. Im Fokus stehen vor allem Analysemethoden des energetischen Zustandes von Anlagen, Exergie-, Pinch-Point-, Prozesskettenanalyse, Systemvergleiche von Energieanlagen, Rationelle Kraft-Wärme-Kopplung, vernetzte Systeme, Abwärmenutzungssysteme, Wärmerückgewinnung, neue Energiewandlungstechniken und Sekundärenergieträger. Das Modul besteht aus einer Vorlesung mit 3 SWS und einer zugehörigen Übung mit 1 SWS.
Weitere Informationen:
- Energiesysteme und Energiewirtschaft
Info-Sheet. - Vortrag Energiesysteme und Energiewirtschaft
Vortrag aus dem WS 24/25. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Hufendiek. - Prof. Dr.-Ing. Kai Hufendiek
Verantwortlich / Ansprechpartner - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER)
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach Flugführung und Systemtechnik bietet ein breites Lehrangebot zu den Themen Bahnplanung, Regelung und Systemstruktur von Flugzeugen.
Die theoretischen Grundlagen der Luftfahrtsysteme beginnen mit der Systembeschreibung hinsichtlich Struktur, Funktionalität und Datenflüssen. Zu den methodischen Grundlagen gehören besondere Entwicklungsabläufe und der plattformbasierte Entwurf. Sicherheitskritische Systeme erfordern eine Sicherheitsanalyse auf der Basis von wahrscheinlichkeitstheoretischen Methoden. Als Beispiele werden Systeme auf Verkehrsflugzeugen, Militärflugzeugen und Hubschraubern betrachtet. Die Vielfalt der Systeme reicht von zentralen Managementblöcken bis hin zu Hilfssystemen wie z.B. einem Kabinendrucksystem.
Viele zentrale Luftfahrtsysteme übernehmen Teilaufgaben der Flugführung, z. B. Avioniksysteme, Navigationssysteme und entsprechende Anzeigesysteme. In einer eigenen Vorlesung zum Thema Satellitennavigation geht es neben der Methode als solcher hauptsächlich um die Fehlereinflüsse und deren Größenordnung. Flugführung umfasst das Spektrum von der Steuerung des gesamten Luftverkehrs (Air Traffic Management) bis hin zur Flugplanung, Flugsteuerung und Flugregelung des einzelnen Flugzeugs. Lenkverfahren sind spezielle Methoden der Flugführung für Lenkflugkörper. Nichtlineare Optimierung und Optimalsteuerung sind methodische Grundlagen, um Flugbahnen im Rahmen zukünftiger Flugmanagementsysteme zu planen. Die Einhaltung von Positions- und Lagevorgaben aus der Flugführung ist Aufgabe der Flugregelung. In diesem Zusammenhang geht es sowohl um traditionelle Autopiloten als auch um Entwurfsmethoden auf der Basis moderner Regelungstechnik, um z.B. zukünftige, autonome, unbemannte Flugzeuge zu steuern. Eine Besonderheit ist die Regelung von Hubschraubern, der eine eigene Vorlesung gewidmet ist. Eine Grundlagenvorlesung im Bereich Flugführung / Flugregelung ist die Flugmechanik, die das dynamische Modell für alle Luft- und Raumfahrzeuge bereitstellt.
Zum praktischen Umgang mit Luftfahrtsystemen gehört die Planung und Durchführung von Messflügen und die damit verbundene Flugmesstechnik. Im Seminar Schätzverfahren werden Methoden zur Auswertung und Filterung der Messdaten erarbeitet. Zusätzlich werden Identifikationsverfahren vorgestellt, um bestimmte Modellparameter des Flugzeugs zu schätzen. Eine Besonderheit des Spezialisierungsfaches ist die praktische Umsetzung der Methoden am realen Gerät. Dazu gehören Messflüge mit einem Experimentalflugzeug als auch die Umsetzung der Bahnplanung und Flugregelung auf geeigneten Modellfliegern.
Weitere Informationen:
- Flugführung und Systemtechnik
Info-Sheet - Vortrag "Flugführung und Systemtechnik"
Vortrag aus dem WS 24/25. - Modulübersicht "Flugführung und Systemtechnik"
Modulübersicht vom IFR - Dr. Werner Grimm
Ansprechpartner am IFR - Matthias Lehmann
Ansprechpartner am ILS
Kurzbeschreibung:
Das Wort Mechatronik steht für einen ganzheitlichen Ansatz der Entwicklung von integrierten Systemen, die aus mechanischen, elektronischen und informationstechnischen Komponenten bestehen.
Die Hauptgründe für die Einführung der Mechatronik im Automobil liegen in der Verbesserung
- der Wirtschaftlichkeit sowie der Leistungsfähigkeit (z.B. Antriebsstrangoptimierung),
- des Komforts (z.B. Klimaregelung, elektrische Fensterheber und Sitzverstellung),
- der Sicherheit (z.B. Fahrdynamikregelung, Airbag, Wegfahrsperre) sowie
- der Umweltverträglichkeit (z.B. Abgasregelung).
Weitere Informationen:
- Kraftfahrzeugmechatronik
Info-Sheet - Institut für Fahrzeugtechnik Stuttgart (IFS)
Link auf die Institutsseite - Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss
Verantwortlich - Dr.-Ing. Bernhard Bäuerle
Ansprechpartner
- Vortrag Kraftfahrzeugmechatronik
Vortrag aus dem WS 24/25, zusammen mit Automatisiertes und Vernetztes Fahren vorgestellt. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Reuss.
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach "Mathematische Methoden der Kybernetik" wird ab dem Wintersemester 2015/16 angeboten und richtet sich an Studierende der neuen Prüfungsordnung, die sich im kleinen oder großen Spezialisierungsfach in Richtung der Mathematik vertiefen wollen.
Weitere Informationen:
- Vortrag Mathematische Methoden der Kybernetik
Vortrag aus dem WS 24/25. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Scherer. - Lehrangebot der Mathematik
Die aktuell angebotenen Lehrveranstaltungen - Prof. Dr. Carsten Scherer
Verantwortlich / Ansprechpartner - Lehrstuhl für Mathematische Systemtheorie (MST)
Link auf die Seite des Lehrstuhls
Kurzbeschreibung:
Im Spezialisierungsfach Nichtlineare Mechanik werden die Studierenden in eine mathematisch orientierte Beschreibung der Mechanik eingeführt. In den Vorlesungen werden neue mathematische Konzepte vermittelt, welche gemeinsam in der Mechanik und Mathematik entwickelt worden sind. Auf diese Weise wird ein theoretisches Fundament gelegt, welches sowohl für die Grundlagenforschung in der Mechanik, als auch für anwendungsorientierte Forschung in z.B. Robotik, Schwingungstechnik und Strukturmechanik, benötigt wird. Das Spezialisierungsfach ermöglicht dem Studierenden sich in der Mechanik theoretisch, numerisch und experimentell auf höchstem Niveau weiterzuentwickeln.
Weitere Informationen:
- Webseite des Spezialisierungsfach
Hier finden Sie alle wichtigen Informationen rund um das Spezialisierungsfach - Prof. Dr. ir. habil Remco I. Leine
Verantwortlich / Ansprechpartner - Vortrag "Nichtlineare Mechanik"
Vortrag aus dem WS 22/23. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Leine.
Kurzbeschreibung:
Die zugrunde liegende Systemtheorie mit der heute Optiken üblicherweise beschrieben werden wurde direkt aus der (elektrischen) Nachrichtentechnik/Regelungstechnik übernommen und basiert auf dem Fourierformalismus. Alle wesentlichen optischen Phänomene (Beugung, Elemente, Propagation), aber eben auch das Gesamtsystem lassen sich mit diesem systemtheoretischen Ansatz sehr vorteilhaft erfassen.
Neben der reinen Beschreibung und Optimierung von klassischen, statischen Systemen (z.B. Fernrohr), die durch die systemtheoretische Beschreibung ermöglicht wird, ist darüber hinaus auch die Regelung von Systemen ein zunehmend wichtiges Instrument, um die Leistungsfähigkeit von optischen Systemen weiter zu steigern. Viele moderne optische Systeme sind nicht statisch, sondern lassen sich dynamisch adaptieren. Neben mechanischen Stellgliedern (z.B. Scansysteme, Autojustage, deformierbare Spiegel, fokussierende Systeme) kommen auch elektro-optische oder magneto-optische Modulationsprinzipien zum Einsatz. Teilweise werden mikromechanische oder auf Flüssigkristallen basierende Modulatoren zur Parameteradaption in hoher Geschwindigkeit genutzt. Die Anwendungen sind so vielfältig wie das Gebiet der Optik selbst und reichen von Kompensationssystemen in der Halbleiterproduktion (Lithografie) über die Steuerung von Lasern in der Materialbearbeitung bis zur Mikrobiologie (z.B. Manipulation von Zellen). Für entsprechende Systeme ist eine regelungstechnische Herangehensweise unabdingbar, wenn optimale Resultate erzielt werden sollen. Ein typisches Beispiel ist die adaptive Optik bei Großteleskopen, bei der Aberrationen aufgrund der Erdatmosphäre in hoher Geschwindigkeit (kHz) gemessen und durch geeignete Ansteuerung von deformierbaren Spiegeln ausgeglichen werden. Dazu müssen mehrere hundert gekoppelte Aktuatoren in hoher Geschwindigkeit simultan geregelt werden. Aber auch preisgünstige Systeme benötigen geeignete Regelungstechniken (z.B. Bildstabilisation in Kameras).
Weitere Informationen:
- Vortragsfolien Optische Systeme
Vortrag aus dem WS 24/25. - Institut für Technische Optik
für das Spezialisierungsfach verantwortlich - Prof. Dr.-Ing. Stephan Reichelt
Verantwortlich - Dipl.-Ing. (FH) Erich Steinbeißer
Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Produktionstechnische Informationstechnologien beschreiben die Prozessplanung, die Gestaltung und das Steuern der Informationsprozesse und der Informationstechnik.
Weitere Informationen:
- Vortrag "Produktionstechnische Informationstechnologien"
Vortrag aus dem WS 24/25 - Prof. Dr.-Ing. Oliver Riedel
Verantwortlich - Dipl.-Ing. M. Seyfarth
Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach Steuerungstechnik wird durch die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten des ISW inhaltlich geprägt. Kerninhalte sind die Konzeption und Anwendung steuerungstechnischer Mittel zur Automatisierung von Werkzeugmaschinen, Robotern und sonstigen Fertigungsanlagen. Der daraus abgeleitete Vorlesungsstoff vermittelt die Grundlagen für die industrielle Automatisierungstechnik und ist nicht nur auf die Produktionstechnik bezogen.
Ein Schwerpunkt der Ausbildung im Spezialisierungsfach Steuerungstechnik liegt in den Methoden der gezielten regelungs- und steuerungstechnischen Beeinflussung der koordinierten Bewegung von mehrachsigen Systemen (Werkzeugmaschinen, Industrie- und Serviceroboter) sowie deren technische Implementierung in einem industriellen Automatisierungssystem.
Ergänzende Vorlesungen behandeln die Aspekte der Anwendung von Robotersystemen, die softwaretechnische Implementierung von Steuerungssystemen und die übergeordnete Prozessplanung und Leittechnik.
Anwendungsbezogene Vorlesungen zu den Gebieten der Steuerungsfunktionen für die Servicerobotik, mechatronische Anwendungen in der Medizintechnik, Montage- und Handhabungstechnik sowie der fluidischen Steuerungssysteme zeigen beispielhaft typische industrierelevante Applikationen der Steuerungstechnik.
Weitere Informationen:
- Steuerungstechnik
Info-Sheet - Vortrag "Steuerungstechnik"
Vortrag aus dem WS 24/25 - Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW)
Link auf die Institutsseite - Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl
Verantwortlich - Dipl.-Ing. M. Seyfarth
Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Die Systembiologie ist ein noch relativ junges und aufstrebendes Forschungsfeld mit Anwendungen in der Medizin, der Biotechnologie und der synthetischen Biologie. Mit ganzheitlichen interdisziplinären Ansätzen, die sowohl Experimente als auch Modellierung und Modellanalyse umfassen, möchte die Systembiologie zu einem besseren Verständnis biologischer Systeme beitragen. Dieses Verständnis trägt beispielsweise dazu bei, personalisierte Therapien zu entwickeln oder biotechnologische Produkte zu optimieren.
Im Spezialisierungsfach Systembiologie werden Methoden zur Modellierung und Analyse biologischer Systeme behandelt. Das Spezialisierungsfach zeichnet sich durch ein breites Angebot unterschiedlicher Lehrveranstaltungen unter Mitwirkung verschiedener Institute aus. Die Lehrveranstaltung ‚Systemtheorie in der Systembiologie‘ ist eine Pflichtvorlesung in diesem Spezialisierungsfach. Sie vermittelt Modellierungsansätze zur Beschreibung intrazellulärer Prozesse wie Signaltransduktion, Genregulation oder metabolische Prozesse. Im Vordergund stehen die Erstellung solcher Modelle, deren Implementierung sowie mathematische Analysen.
Es gibt weiterhin ein breites Angebot an Wahlmöglichkeiten, das sich in Lehrveranstaltungen im Kern der Systembiologie (Systemtheorie in der Systembiologie, Grundlagen der Systembiologie, Einf. in die Methoden der Systembiologie), Modellierung in der Biologie (Stochastische Prozesse und Modellierung, Biology by the numbers, Einführung in die Modellierung von Herzdynamiken), Bioinformatik (Bioinformatik, Analyse von Hochdurchsatzdaten), Anwendungsgebiete (Metabolic Engineering, Industrielle Biotechnologie, Grundlagen der Biomedizinischen Technik, Bioreaktionstechnik, Prinzipien der Stoffwechselregulation, Biokatalyse I, Zellbiologische Grundlagen der Systembiologie) sowie Methoden (Methoden der Unsicherheitsanalyse) aufgliedert.
Weitere Informationen:
- Systembiologie
Info-Sheet - Vortrag "Systembiologie"
Vortrag aus dem WS 24/25. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Radde. - Modulübersicht "Systembiologie"
Übersicht über die angebotenen Module - Prof. Nicole Radde
Ansprechpartnerin
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach Systemdynamik/Automatisierungstechnik fokussiert auf die Kette von der Modellierung über die Identifikation, Systemanalyse sowie Synthese von dynamischen Prozessen unter dem anwendungsorientierten Aspekt der automatisierungstechnischen Implementierung. In der Vorlesung Modellierung und Identifikation dynamischer Systeme werden die Grundlagen gelegt, wie dynamische Systeme ausgehend von der theoretischen Modellbildung experimentell in ihren Parametern identifiziert und validiert werden können. Die Vorlesung Flache Systeme bietet das Werkzeug zur umfassenden Systemanalyse. Zur Validierung der Modelle ist die Simulation ein weiterer Stützpfeiler. Hierzu wird ergänzend zur Simulationstechnik im Bachelor eine weiterführende Vorlesung zu objektorientierten Simulationstools angeboten. Diese validierten Modelle sind dann Grundlage für den weiteren Regelungsentwurf, der in den Modulen der Regelungstechnik des IST behandelt wird. Die Vorlesung Dynamik ereignisdiskreter Systeme hat zum Ziel, in praktischen Applikationen nicht vermeidbare übergeordnete Steuerung in einer methodischen Basis zu definieren. Die Vorlesung Automatisierungstechnik bietet einen Überblick über Umsetzung von Automatisierungssystemen in Sensorik und Aktorik sowie Hard- und Software-Toolketten. Die Vorlesung Dynamische Filterverfahren dient insbesondere dazu, Methoden zu erlernen, um Messsignale aufzubereiten. Die Vorlesungen zur Numerischen Optimierung sowie zur Prozessführung in der Verfahrenstechnik behandeln das Thema der Sollgrößengenerierung, die bei Automatisierungssystemen eine erhebliche Rolle spielt. Im Praktikum Systemdynamik werden die Inhalte des Spezialisierungsfachs vertieft. Das vorliegende Spezialisierungsfach bietet in Kombination mit den Modulen der Regelungstechnik die entsprechenden ergänzenden Veranstaltungen mit dem Ziel der anwendungsnahen Umsetzung in Automatisierungssysteme.
Weitere Informationen:
- Systemdynamik / Automatisierungstechnik
Info-Sheet - Vortrag "Systemdynamik / Automatisierungstechnik"
Vortrag aus dem WS 24/25 - Institut für Systemdynamik (ISYS)
Link auf Webseite des Instituts mit detaillierten Informationen zu den einzelnen Vorlesungen - Prof. Dr.-Ing. Oliver Sawodny und Prof. Dr.-Ing. Cristina Tarín
Verantwortlich - Dr.-Ing. Andreas Gienger
Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Das Spezialisierungsfach Technische Dynamik befasst sich mit der Analyse, Modellierung, Simulation und Optimierung mechanischer und mechatronischer Systeme. Aufbauend auf der Methode der Mehrkörperdynamik werden hierzu weitergehende Methoden aus dem Bereich der Elastodynamik, Mechatronik, Systemdynamik und Numerik behandelt. Typische Anwendungsfelder der Technischen Dynamik sind die Maschinendynamik, Fahrzeugdynamik, Robotik, Unsicherheitsbehandlung, Biomechanik und Kontaktmechanik.
Weitere Informationen:
- Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Peter Eberhard und apl. Prof. Dr.-Ing. Michael Hanss
Verantwortlich / Ansprechpartner - Technische Dynamik
Info-Sheet zum Spezialisierungsfach - Institut für Technische Mechanik
Link auf die Institutsseite mit weiteren Informationen zum Spezialisierungsfach
Weitere Informationen:
- Chemische und thermische Verfahrenstechnik
Info-Sheet - Vortrag "Chemische und thermische Verfahrenstechnik"
Vortrag aus dem WS 12/13 - Institut für Chemische Verfahrenstechnik (ICVT )
Link auf die Institutsseite - Prof. Dr.-Ing. Ulrich Nieken
Verantwortlich / Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Effiziente Verkehrssysteme und Verkehrsabläufe sind Grundvoraussetzung für eine moderne Gesellschaft. Die Mobilitätsansprüche der Menschen und der Wirtschaft stellen hohe Anforderungen an die Verkehrsinfrastruktur und an Systeme zur Beeinflussung des Verkehrsablaufs Moderne Verkehrssysteme sollen Ortsveränderungen schnell, zuverlässig, energieeffizient, sicher und komfortabel transportieren und dabei die Umwelt möglichst wenig durch Lärm- und Schadstoffemissionen belasten. Im Spezialisierungsfach Verkehrssysteme werden Modelle und Methoden zum Entwurf, zur Bemessung und zum Betrieb von Verkehrsnetzen und einzelner Verkehrsanlagen im Straßen- und Schienenverkehr behandelt.
Weitere Informationen:
- Verkehrssysteme
Info-Sheet - Institut für Straßen- und Verkehrswesen (ISV) und Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen (IEV)
Webseiten der beteiligten Institute - Prof. Dr.-Ing. Markus Friedrich (ISV) und Prof. Dr.-Ing. Ullrich Martin (IEV)
Verantwortliche / Ansprechpartner
Kurzbeschreibung:
Im Spezialisierungsfach Wirtschaftskybernetik werden komplexe Problemstellungen in Wertschöpfungs- und Managementprozessen aus einer ingenieurwissenschaftlichen Systemperspektive betrachtet. In der Vorlesung Wirtschaftskybernetik III stehen Fragestellungen aus den Bereichen Innovationsmanagement, Wissensmanagement und unternehmensübergreifende Wertschöpfungssysteme im Vordergrund. Die enge Anbindung des Instituts für Diversity Studies in den Ingenieurwissenschaften an das Zentrum für Management Research der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf ermöglicht die Einbindung aktueller Praxisbeispiele und Anwendungen in die Lehrveranstaltungen.
In den methodenorientierten Vorlesungen des Wahlpflichtbereichs werden Konzepte, Methoden und Werkzeuge der systemorientierten Gestaltung von Prozessen und Strukturen für spezielle Anwendungsbereiche vermittelt und Wissen zu Modelltypen und Modellierungsmethoden erarbeitet. Das Seminar zu wechselnden Generalthemen dient der eigenständigen Vertiefung eines Themenfelds durch die Studierenden. Das Wahlmodul ergänzt das Spezialisierungsfach durch wechselnde Inhalte aus dem Bereich der Forschung.
Weitere Informationen:
- Wirtschaftskybernetik
Info-Sheet - Vortrag "Wirtschaftskybernetik"
Vortrag aus dem WS 24/25. Nicht barrierefreie Datei. Für Unterstützung wenden Sie sich an Prof. Tilebein. - Prof. Dr. Meike Tilebein
Verantwortliche Ansprechperson - Weitere Informationen
Weitere Informationen auf den Seiten des IDS
Praktika und Masterarbeit
- 1. Semester
-
Projektarbeit Regelungstechnik (1,5 ECTS)
- 2. Semester
-
Projektarbeit Regelungstechnik (1,5 ECTS)
- 3. Semester
-
Industriepraktikum (15 ECTS)
- 4. Semester
-
Masterarbeit (30 ECTS)
Um der notwendigen und wichtigen Vermittlung von Schlüsselqualifikationen Rechnung zu tragen, wurde die Projektarbeit Regelungstechnik in das Curriculum mit aufgenommen. Hierbei werden die Studierenden in Kleingruppen eine praxisnahe Aufgabe in vorgegebener Zeit lösen. Dabei steht nicht nur die Anwendung theoretisch erworbener Fähigkeiten im Vordergrund, sondern gerade auch die strukturierte Vorgehensweise sowie die Planung und Verteilung von Aufgaben in einer Gruppe.
Der Praxisbezug des Faches und der erlernten Methoden wird durch das vorgeschriebene Industriepraktikum noch einmal verstärkt.
Die Masterarbeit schließt das Studium ab.
Kontakt für weitere Fragen
Pascal Jaufmann
M.Sc.Studiengangsmanager Technische Kybernetik
C. David Remy
Prof. Dr.Fachstudienberater Technische Kybernetik