Labor für Mechatronik Köln / CLM-Cologne Laboratory of Mechatronics

Das Labor für Mechatronik (CLM) hat sich zur Aufgabe gemacht, die Vorgehensweise der Mechatronik zur systematischen Entwicklung neuer leistungsfähiger Produkte in der Praxis voranzutreiben. Dies geschieht durch die Ausbildung eines engagierten und qualifizierten Ingenieurnachwuchses und die enge Zusammenarbeit mit innovativen Partnern aus der Industrie in gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

Dabei setzt das CLM in der Lehre, Forschung und Entwicklung eine Ausstattung auf neustem Industriestandard ein. Dazu zählen

• MATLAB/Simulink/RTW mit Toolboxen und dSPACE-Echtzeitsysteme
• Maple zur symbolischen Formelmanipulation in der Modellbildung
• CLM-Werkzeugkette für die Modellbildung, experimentelle Analyse,
     Parameteridentifikation und Optimierung mechatronischer Systeme

Forschung und Entwicklung

Versuchsstände für Forschung und Entwicklung:

• HiL-Prüfstand zum Test von Steuergerät und Motor von elektrischen Lenksystemen
• Rotatorischer und translatorischer Direktantrieb für die Entwicklung von Algorithmen für
     Präzisions-Lageregelsysteme
• HiL-Prüfstand mit Torque-Feedback-Lenkrad für die Entwicklung von Algorithmen für
     Lenksysteme und Fahrdynamikregelsysteme
• Virtual Automotive Environment, Modellumgebung für die Fahrdynamiksimulation, für die Durchführung von Arbeiten im Bereich Lenksysteme, Fahrdynamikbeobachtung und für Fahrdynamikregelung

Schwerpunkte in der anwendungsorientierten Forschung und in Kooperationsprojekten mit der Industrie:

• Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme, Optimale Steuerung und Regelung
• Entwicklung optimaler mechatronischer Systeme
• Virtual und Rapid Control Prototyping und Hardware-in-the-loop Simulation
• Entwicklung und Erprobung von Werkzeugen für die mechatronische Produktentwicklung

Lehre

Ziel der Lehre ist es, die theoretischen Grundlagen und die Methodik der mechatronischen Produktentwicklung zu vermitteln sowie im praktischen Umgang mit den Werkzeugen der Mechatronik vertraut zu machen. Fallstudien behandeln den Entwurf und die Realisierung digitaler Steuerungen und Regelungen und sollen eine Vorstellung über die Entwicklung optimaler mechatronischer Systeme vermitteln. Das CLM bietet neben Bachelor-, Master- und Projektarbeiten folgende Lehrveranstaltungen an:

• Entwurf mechatronischer Systeme
• Realisierung mechatronischer Systeme
• Entwurf von Regelungssystemen
• Optimale Regelung
• Modellbildung mechatronischer Systeme
• Robotik
• CAE-Tools in der Mechatronik

Versuchsstände für die Lehre:

• Gleichstrommotor mit Transistorbrücke zur Realisierung digitaler Strom- und
     Drehzahlregelungen
• Elektromechanische Positioniersysteme zur Realisierung klassischer und optimaler
     Lageregelungen für reibungsbehaftete, schwingungsfähige Mechanismen