Prüfungsfragestunde Mechatroniksysteme/ Fahrzeugmechatronik (4. Semester)

Mikroprozessortechnik

Allgemeines zu Prüfung:

Hilfsmittel:

• einfacher Taschenrechner

Schwerpunkte: (2016)

1. Grundlagen
   2. Hardware
      3. Begriffe: Logikpegel, CMOS, TTL, Störabstand
      4. Gatter: D-Flip-flop (DFF), Latch, Enable DFF
      5. Logikverknüpfungen: AND, OR, XOR, ...Halb-Adder, Voll-Adder, ALU
   3. Software/ Zahlendarstellung
      7. Zahlenformaite (Umrechnung HEX, DEZIMAL, BINÄR, BCD, 2er-Komplement)
      8. Festkommazahlen, Gleitkommazahlen (Darstellung, Aufbau, Interpretation)
      9. Begriffe: Bit, Byte, Wort, Doppelwort, Tetrade/ Nibble, Compiler, Linker, Interpreter, Assembler
      10. Wirkungsweise, Vorteile, Nachteile: compilierende/ interpretierende Arbeitsweise
      11. Programmunterbrechungen, Interrupt, Unterprogramm, lineare Programmabarbeitung
2. Mikroprozessor
   13. Einteilung
       14. J.v. Neumann versus Harard (Aufbau, Wirkungsweise, Unterschiede)
       15. Begriffe RISC vs. CISC
   14. Aufgbau und Funktion CISC
       17. Operations-, Rechen-, Leit-, Steuerwerk
       18. Begriffe: ALU, PSW, Flag, Programm Counter, Register
       19. Phasen der Befehlsabarbeitung (grob 2, fein 5)
   15. -
   16. Speicher
       22. Hierarchie (Motiavtion, Wirkungsweise), virtuelle Speicherung
       23. Begriffe: RAM, ROM, EPROM, FLASH, Festplatte, Paging, Swapping, DMA, Cache, Hauptspeicher, Hintergrundspeicher
       24. Adressierungsarten
       25. Funktionsweise DMA, PAGING, SWAPPING
       26. Stack (LiFo-Aufbau, Komponenten, Funktionsweise)
3. Mikrocontroller
   28. Aufbau, Begriffe
       29. Grundlegender Aufbau eine Mikrokontrollers
       30. Grundlegende Phasen bei der Mikrokontroller Programmierung (erst i, Konfoguration/ Initialisierung, dann ii, Abarbeitung des eigentlichen Programms
       31. Begriffe: Periferie, Special Function Register, Akkumulator, Registerbank, DataPointer
   29. Ports
       33. Wirkungsweise/ Signalfluss I/O-Ports (Lesen Port-Latch, Lesen PIN, Schreiben PIN)
       34. Besonderheiten beim 8051 (zusätzlicher Schritt vor dem Lesen eines Port PINs)
   30. Zähler
       36. Aufbau und Funktionsweise einfacher Zähler T0 und T1 bis hin zu T2 und CT in der CCU
       37. Begriffe: Reload, Compare, Capture
       38. Erzeugung von PWM-Signalen mittels Zähler
       39. Einfluss der Reload und der Compare-Werte auf Frequenz und Tastverhältnis
4. Assembler
   41. Begriffe
       42. Struktogram, PAP
       43. Assembler, Direktiven, Befehle, Befehlsgruppen
   42. kleine Beispiele programmieren
       45. Stack-Zugriff
       46. digitales Signal von PIN/PORT einlesen
       47. Schleife
   43. Verständnis Adressierungsarten, PSW, CARRY, OVERFLOW
       49. Speicherbelegung ist gegeben (wie in Übung) und nach Abarbeitung bestimmter Befehlsfolgen soll der Inhalt bestimmter Register (Akku, PSW, B, ..) ermittelt werden

Tipps:

• Übungsaufgaben wiederholen
• alte Prüfungen machen

Elektrische Aktorik

allgemeines zu Prüfung:

Hilfsmittel:

• A4 Blatt (handschriftlich)
• Taschenrechner

Schwerpunkte:

• Aufbau elektrisches Antriebssystem
• N-M Kennlinien zu allen Maschinen Zeichnen können (Z.b Volle Ankerbemessungsspannung vs Halbe Ankerbemessungsspannung)
• skizze einer Maschine erkennen können und die Bestandteile benennen
• Bezugskomponenten der Stromraumzeiger berechnen
• Betriebsarten von Antriebsmaschinen
• Anwendung für einzelne Maschinen benennen können
• Steuerverfahren der Maschinen beherschen (U-Umrichter, I-Umrichter)
• Leistungschildangaben interpretieren können
• Übung Positionierung eines Drehtellers wichtig! (kahm 2020 genauso dran)
• Optimales Übersetzungverhältnis berechnen können
• Maßnahmen um die Hochlaufzeit und Stillsetzzeit beeinflussen zu können
• stabilität von Arbeitspunkten
• Übung Pressenantrieb wichtig! (kahm 2020 genauso dran)

Für jede Maschine GSM, ASM, SYNM und (Schrittantrieb)  sollte bekannt:
    - Aufbau (auch unterarten z.B bei Asynchronmaschine Schleifringläufre und Käfigläufer))
    - Wirkungsprinzip
    - wie man die Drehzahl beeinflusst.
    - Anwendung
    - V/N
    

Tipps:

• siehe Gedächtnis Protokoll

Industrielle Steuerungstechnik

allgemeines zur Prüfung:

Hilfsmittel:

• keine

Schwerpunkte:

vom Prof. Dimter (SS2021)

• Elementarstrukturen (z.B. Kettenschaltung am Bsp. Schrittmotor)
• Modelierung grundlegender Steuerungsabläufe mit PAP bzw. Peri Netz (PN)
• Berechnung der Markierungsvektoren und der Analyse von Markierungsgrafen eines PN ( Lebendigkeit, Verklemmung, Reversibilität, Erreichbarkeit)
• Einteilung technischer Steuereinrichtungem
• Speicherprogrammierbare Steuerung (Aufbau, Wirkungsweisse, Eigenschaften)
• Fachsprachen (wesentliche Charakteristik)
• Einsatzschwerpunkte und Eigenschaften von Industrierobotik (typische Bauformen)
• Hauptkennwerte für Industrieroboter (4 Kenngrößen)

Tipps:

• die Prüfung ist fast 1 zu 1 wie die 2013 Prüfungsversion in der Dropbox
  • Gedächnisprotokoll (Prüfung SS2021)
    • Aufgabe 1: KDNF, Funktionstabell, Logikplan einer Äquivalenz
    • Aufgabe: 2 aus einem Petri Netz -> Berechnung der Markierungsvektoren und Analyse von Markierungsgrafen( Lebendigkeit, Verklemmung, Reversibilität, Erreichbarkeit)
    • Aufgabe 3: aus gegebener Steuerungsanweisung ein Petrinetz erstellen (so wie in Übung 5/Aufgabe 2)
    • Aufgabe 4: Prinzipskizze einer SPS, Programmiersprachen nennen, Wirkungsweise, Anwendung)

• • für die EE Leute zusätzlich noch:

• • • Aufgabe 5: Hauptkennwerte für Industrieroboter (4 Kenngrößen) sowie jeweils 2 charakeristische Merkmale nennen
    • Aufgabe 6: Blockschaltbild mit wichtigsten Strukturelementen zur Steuerung Schreitmotor + Vor- und Nachteile

• Übungsaufgaben rechnen

Sensorik

allgemeines zu Prüfung:

Hilfsmittel:

• ein A4-Blatt Vorder- und Rückseite

Schwerpunkte:

vom Prof. Seelig (SS2021):

• 2. Temperatur
• 2.2 Widerstandsthermometer (RTD)
• 2.4 Thermoelemente (TC)
• 2.6 Berührungslose Temperaturmessung (IR)
• 5. Druck
• 5.1 Grundlagen
• 5.2 Mechanische Druckmessgeräte (Manometer)
• 5.3 Elektrische Druckmessumformer (DMU)

• 6. Durchfluss
• 6.1 Grundlagen
• 6.3 Messung des Volumenstromes
• 6.4 Messung der Strömungsgeschwindigkeit

• 7. Füllstand
• 7.1 Grenzstandsüberwachung
• 7.2 Füllstandsmessung

• 8. Länge
• 8.1 Längenmessung
• 8.2 Kapazitive Abstandsmessung

Tipps:

• Spickzettel erstellen! (Achtung unterschätzt die Zeit dafür nicht, 2-3 Stunden auf jeden Fall einplanen)
• Beispielaufgaben aus Vorlesung (RTD) rechnen
• Gedächnisprotokoll (Prüfung SS2021)
  • Aufgabe 1: a) RTD mit Tabelle berechnen, b) mit Spannung/Strom RTD mit Tabelle berechnen, c) mit Spannung/Strom sowie Leitungswiderstände RTD mit Tabelle berechnen
  • Aufgabe 2: Nenne 3 Druckmessungen
  • Aufgabe 3: Nenne 3 kontinuierliche Füllstandsmessungen und beschreibe eines davon genauer (Skizze, Formel, kurzer Text)
  • Aufgabe 4: Skizze Reflektor Koppler sowie Vor- und Nachteile       same bei 2021

CAD

allgemeines zu Prüfung:

Hilfsmittel:

Schwerpunkte:

Tipps:

Fertigungstechnik

allgemeines zu Prüfung:

Hilfsmittel:

Schwerpunkte:

Tipps:

Technische Mechanik

allgemeines zu Prüfung:

• 3 Aufgaben, aus jedem Teil eine (Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/ Kinetik), Niveau wie Übungsaufgaben (nicht alle Übungsaufgaben sind auf dem Niveau)

Hilfsmittel:

• einfacher Taschenrechner
• A4 Blatt, handbeschrieben (sogar wenn nötig 2 A4-Blätter)
• Folien: Massenträgheitsmoment, Analogie Translation - Rotation, Kinetik, 

Schwerpunkte:

Tipps:

• Übungsaufgaben wiederholen
• Altklausuren rechnen

Leistungselektronik

allgemeines zu Prüfung:

• 15 Theoriefragen (kein multiple choice)

Hilfsmittel:

• alle Bücher 
• zu empfehlen ist und Specovius

Schwerpunkte:

• Schalttabellen auswendig lernen

Tipps:

• für das zeichnen der Stromspannungsverläufe der B6(H) Schaltung  folgendes Video:
• https://www.youtube.com/watch?v=QOZUJ121Ptk
• Buchseiten siehe PDF Dateien