• Aufbau und Funktionsprinzipien mechatronischer Aktoren und Sensoren und deren Integration in gemischt physikalisch-informatischen Systemen erklären können.
• Zusammenhang von Struktur, Verhalten und Funktion (Zweck) in mechatronischen Systemen analysieren können.
• Computergestützte Methoden zum Entwurf komplexer mechatronischer Systeme (Sensorik, Aktorik, Steuerung, Regelung, Prozess) beschreiben und bewerten können
• Konzepte und Trends zur Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme analysieren und bewerten können.
• Ausgewählte computergestützte Modellierungs- und Simulationswerkzeuge einsetzen und selbständig anwenden können.
• In Gruppen Probleme analysieren und gemeinsame Lösungen entwickeln und präsentieren können.

Es werden vereinheitlichte Sichten auf integrierte mechanische, elektrische, elektronische und informationstechnische Systeme und deren formale Repräsentation vorgestellt und in praktischen Aufgaben erkundet. Mehrkörpersysteme (Masse-Feder-Dämpfer), elektrische Schaltkreise (Spule-KondensatorWiderstand) und pneumatische und hydraulische Systeme (Zylinder-Speicher-Ventile) haben in vielen Bereichen analoge Verhaltensmerkmale, die sich durch Systeme von Differentialgleichungen oder/und Zustandsautomaten beschreiben lassen. Graphische Beschreibungssprachen, die Energieerhaltungsgesetze oder Leistungsflusskontinuitäten integriert haben, kommen dem Bedürfnis nach Anschaulichkeit entgegen. Zentrale Modelliermittel sind beispielsweise Petri-Netze oder Bond-Graphen.

Insbesondere werden folgende theoretisch/methodische Grundlagen im Zusammenhang dieser Inhalte behandelt:

• Theoretische Grundlagen der Modellierung kontinuierlicher dynamischer Systeme
• Petri-Netze und/oder Bond-Graphen Theorie
• Theoretische Grundlagen der Regelungstechnik
• Methodische Grundlagen der Modellierung und Simulation

i. d. R. Projektorientierte Übungsaufgaben und Fachgespräch oder mündliche Prüfung

• Engineer on a Disk: http://engineeronadisk.com/

• Weitere Literatur wechselnd