Elektrische Energietechnik BEng (Hons)

London South Bank University

Dies ist ein gemeinsames Modul für alle Studierenden des ersten Studienjahrs in den Ingenieurwissenschaften. Es vermittelt grundlegende Studienkompetenzen, die für Studierende der Ingenieurwissenschaften kontextualisiert sind. Das Modul behandelt die folgenden Themen: Design-Aktivitäten, Teamarbeit, kreative Problemlösung, Projektmanagement, Prinzipien der nachhaltigen Entwicklung, persönliche Entwicklungsplanung, Kommunikation beim Verfassen von Berichten, Computer-Aided Design (CAD), Leiterplatten-Designs (PCB) und fördert die Beschäftigungsfähigkeit und übertragbare Fähigkeiten. Ziel des Moduls ist es, dass sich die Schüler/innen mit dem technischen Design und dem Studium der Ingenieurwissenschaften auseinandersetzen. Bewertungsmethoden: 100% Kursarbeit.

Das Modul behandelt die theoretischen Grundlagen für den Entwurf und die praktische Anwendung digitaler Elektronik in den beiden Entwurfsbereichen des kombinatorischen Logikentwurfs und des sequentiellen Logikentwurfs. Der Prozess des Entwurfs digitaler Logik wird mit Hilfe von Hardware Description Languages (HDL) modelliert. Das Modul befasst sich mit Hardware-Bausteinen zum Aufbau von Schaltungen für digitale Logikentwürfe und mit Werkzeugen, die den Entwurf und die Analyse dieser Schaltungen unterstützen; dazu gehören Standard-Logikgatter und Field Programmable Gate Arrays (FPGA). Das Modul behandelt gängige Entwurfsblöcke wie Addierer, Kodierer, Komparatoren, Datenselektoren, Flipflops, Zähler und Register. Das Modul zeigt den Entwurf und die Implementierung vollständiger digitaler Systeme, die typischerweise auf endlichen Zustandsautomaten basieren, von der Beschreibung in HDL bis zur Implementierung mit FPGA-Technologie. Bewertungsmethoden: 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dieses Modul wurde entwickelt, um den Schülern das Wissen über die Analyse von elektrischen Gleich- und Wechselstromkreisen zu vermitteln. Es vermittelt Grundkenntnisse, die in den Bereichen Elektrotechnik und Elektronik, Computersystemtechnik und Maschinenbau benötigt werden. Der Kursinhalt umfasst elektrische Einheiten, Messgeräte, die Analyse von Gleichstromkreisen in Reihe und parallel, die Analyse von Speicherelementen, Wechselstromwellenformen, R-, L-, C-, RL- und RLC-Wechselstromkreise mit Phasenanalyse, Elektromagnetismus, Ersatzschaltbilder von Einphasentransformatoren und Dreiphasenstromkreisen einschließlich Stern-/Dreieck-Wicklungskonfigurationen sowie die Analyse der Leistung in symmetrischen Stern-/Dreieck-Verbrauchern mit symmetrischen Dreiphasen-Netzen. Bewertungsmethoden: 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dieses Modul führt in die Physik von Halbleiterbauelementen ein, indem es die grundlegende Atomtheorie, den Ladungsfluss in Materialien, die beteiligten Leitungsmechanismen, die Bildung von bipolaren Halbleiterübergängen, Energiebanddiagramme, Durchbruchmechanismen und die Funktionsweise dieser Festkörperbauelemente (z.B. Dioden und Transistoren) untersucht. Bewertungsmethoden: 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dieses Modul vertieft die mathematischen Fähigkeiten, die den BEng-Ingenieurstudiengängen zugrunde liegen. Es wurde speziell entwickelt, um den großen Unterschieden im mathematischen Hintergrund der Ingenieurstudenten im ersten Studienjahr gerecht zu werden. Mathematische Kenntnisse sind notwendig, um einen kompetenten Ingenieur für Elektronik und Computersysteme auszubilden. Außerdem soll der Kurs die Studierenden in die Matlab-Umgebung einführen. 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dieses Modul führt in die Syntax und Semantik der Programmiersprache C++ ein und vermittelt den Schülern das intellektuelle Wissen über Programmierprinzipien und Programmierfähigkeiten mit Techniken der objektorientierten Programmierung (OOP). Zu den praktischen Fertigkeiten gehören der C++-Programmentwurf mit OOP und die Nutzung der Kompilierwerkzeuge zum Bearbeiten, Kompilieren, Linken und Ausführen von Programmen in Workshops. Nach dem Erlernen dieses Moduls können die Schüler/innen andere Software-Engineering- und fortgeschrittene Programmierkurse belegen und OOP-Techniken zur Lösung einfacher technischer Probleme einsetzen. Dieses Modul zielt darauf ab, dass die Schüler/innen die C++-Programmiersprachen auf mittlerem Niveau beherrschen und effiziente OOP-Programme unter Verwendung von Datenklassen schreiben können. Bewertungsmethoden: 100% Kursarbeit.

In diesem Modul werden fortgeschrittene Techniken des analogen Elektronikdesigns entwickelt, die das Design von diskreten (BJT / FET) und opampbezogenen Schaltungen, Simulation, Prototyping und Testen umfassen. Ziel dieses Moduls ist es, umfassende Kenntnisse und Erfahrungen im Entwurf analoger Schaltungen von den ersten Prinzipien an und unter Verwendung von SPICE-Tools zu erwerben. Bewertungsmethoden: 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dies ist ein kompetenzbasiertes Modul, in dem das Verständnis für den Konstruktionsprozess im Ingenieurwesen entwickelt wird, einschließlich der Faktoren, die bei der Identifizierung und Erfüllung von Anforderungen für neue Produkte berücksichtigt werden müssen, d.h. Ergebnisse von Prozessen, Arbeiten im Rahmen von gesetzlichen, fachlichen und normativen Anforderungen, Entwicklung praktischer Fähigkeiten, Arbeiten im Team, Umgang mit Informationen, Projektplanung und -management sowie Fertigkeiten im Verfassen von Berichten und Präsentationen. Bewertungsmethoden: 100% Kursarbeit.

Dieses Modul konzentriert sich darauf, den Schülern die Grundlagen der Hard- und Software eingebetteter Systeme zu vermitteln und die Techniken der Datenerfassung und -verarbeitung zu entwickeln, die für Mess- und Steuerungsanwendungen erforderlich sind. Es werden Hard- und Softwaredesigns für eingebettete Systeme für das Rapid Electronic Prototyping behandelt. Außerdem werden die Vorlesungen durch experimentelle Projekte auf der Grundlage von Arduino-Mikrocontroller-Bausätzen vertieft. Der Schwerpunkt des Moduls liegt auf praktischen Schnittstellen, Codierung (in C/C++), Signalerfassung, -verarbeitung und -anzeige. Im letzten Teil des Moduls wird ein unabhängiges Projekt mit offenem Ausgang durchgeführt, um die Design- und Problemlösungsfähigkeiten der Schüler/innen zu testen. Bewertungsmethoden: 100% Kursarbeit.

Dieses Modul deckt fortgeschrittene Ingenieurmathematik ab, die dich in die Lage versetzt, eine Vielzahl von relevanten Ingenieurproblemen (z.B. in den Bereichen Elektrotechnik, Mechanik, Erdöl, Chemie, Computer und Bauwesen) zu betrachten und zu modellieren. Bewertungsmethoden: 50% Kursarbeit, 50% Prüfung.

Dieses Modul zielt darauf ab, ein fundiertes Verständnis für eine Reihe von Themen der Regelungstechnik zu vermitteln. Es vermittelt Methoden zur Modellierung und Analyse dynamischer Systeme, die bei der Konstruktion von Systemen wie Robotern, Automobilen, Flugzeugen, automatischen Maschinen, chemischen Prozessanlagen usw. zum Einsatz kommen. Du lernst, die Stabilität eines Systems zu bestimmen und Systemreaktionen im Zeitbereich (instationär und stationär) und im Frequenzbereich vorherzusagen sowie die Zusammenschaltung vieler Single-Input-Single-Output-Systeme in Feedback- und Feedforward-Konfigurationen zu behandeln. Das Modul vermittelt dir Methoden zur Spezifikation von Überwachungs- und Datenerfassungssystemen und zur Veränderung des Verhaltens eines gegebenen Systems durch den Einsatz von Rückkopplungssteuerung, um die Stabilität zu verbessern, das System schnell und präzise agieren zu lassen und die Auswirkungen von Störungen zu verringern. Das Lernen wird durch einen Laborworkshop unterstützt, der die Untersuchung von Steuerungssystemen mit Hilfe von Analysemethoden und Computersimulationen mit MATLAB und SIMULINK ermöglicht. Bewertungsmethoden: 30% Kursarbeit, 70% Prüfung.

Dieses Modul führt in Methoden zur mathematischen Modellierung von Schaltungen, Signalen und Systemen ein, die für die Entwicklung von elektrischen, elektronischen, Telekommunikations- und Steuerungssystemen benötigt werden. Es zeigt, wie man komplexe Signale mit Fourier-Reihen, Fourier-Transformationen und Laplace-Transformationen modelliert und analysiert. Die direkte und indirekte Methode der Faltung wird verwendet, um die zeitliche Reaktion von Systemen auf gegebene Eingaben zu bestimmen. Dynamische LTI-Systeme erster und zweiter Ordnung werden mit Übertragungsfunktionen modelliert und ihre Nullzustands- und Nulleingangsantworten vorhergesagt, wenn die Eingänge eine beliebige Funktion der Zeit sind. Die Frequenzgänge einiger gängiger LTI-Zweiport-Filterschaltungen werden untersucht. Ein MATLAB/SIMULINK-Workshop ermöglicht ein Verständnis der Signalsynthese mit Hilfe der Fourier-Reihe, der Ermittlung der Frequenzspektren komplexer und verrauschter Signale mit Hilfe der FFT sowie des Zeit- und Frequenzverhaltens von Systemen. Bewertungsmethoden: 30% Kursarbeit, 70% Prüfung.

Das individuelle Hauptprojekt erfordert, dass die Schüler/innen eine größere technische Arbeit planen, durchführen, überprüfen und darüber berichten, die in direktem Zusammenhang mit ihrem Studienfach steht. Dieses Modul unterscheidet sich von anderen Modulen des Studiengangs durch das hohe Maß an Selbstständigkeit, das von den Studierenden erwartet wird. Diese Flexibilität sollte als Chance gesehen werden, neue Interessensgebiete zu erkunden und neue, oft unerwartete Fähigkeiten zu erwerben. Die Arbeit im Rahmen des Projekts erfordert, dass die Schüler ihre eigenen Methoden entwickeln, bevor sie Lösungen für das untersuchte Problem präsentieren.

Dieses Modul zielt darauf ab, den Studierenden ein vertieftes Verständnis der modernen medizinischen Elektronik zu vermitteln. In Vorlesungen, Tutorien und Laborsitzungen wird beschrieben, wie biomedizinische Elektronik eingesetzt wird, und es werden Anwendungsbeispiele diskutiert.

In diesem Modul werden das Wesen und die Eigenschaften von eingebetteten Systemen und dem Internet der Dinge (IoT) vorgestellt. Es werden Techniken für eingebettete Anwendungen, parallele Ein- und Ausgabe, serielle Kommunikation, Schnittstellen, Interrupt-Handling, Anwendungen mit Datenerfassung, Steuerung, Sensoren und Aktoren, eingebettete Mikrocontroller, Implementierungsstrategien für komplexe eingebettete Systeme vorgestellt. Es werden fortgeschrittene Herausforderungen bei der Entwicklung eingebetteter Systeme unter Verwendung der heutigen Praxis diskutiert: Interrupt-gesteuerte, reaktive, echtzeitfähige, objektorientierte und verteilte eingebettete Client/Server-Systeme. Außerdem wird erörtert, wie das IoT Geräte und verschiedene Systeme miteinander verbindet, um zu verstehen, dass es sich um ein Netzwerk aus mehreren miteinander verbundenen physischen Objekten, den Dingen, handelt, das unzählige Anwendungen umfasst.

Dieses Modul vermittelt den Schülern Kenntnisse über alle Arten von erneuerbaren Energiesystemen. Es vermittelt die grundlegenden Kenntnisse im Bereich der erneuerbaren Energien, die in den Bereichen Elektrotechnik und Elektronik sowie elektrische Energietechnik benötigt werden. Zu den Inhalten gehören Berechnungen und Messmethoden der Sonneneinstrahlung sowie die Theorie der Photovoltaik und ihrer Leistungsparameter. Diese werden bei der Planung und Analyse von Photovoltaik-Technologien angewandt. Dieses Modul beleuchtet auch die Planung, Entwicklung und Leistungsanalyse von Windenergietechnologien. Die Schülerinnen und Schüler vertiefen außerdem ihre Kenntnisse über intelligente, netzgekoppelte Windenergie- und Photovoltaiksysteme, unterstützt durch Workshop-Experimente.

Dieses Modul vermittelt ein tiefes Verständnis der modernen Kommunikationstheorie, der Leistungsanalyse und des Entwurfs verschiedener Kommunikationssysteme. Außerdem gibt es einen Überblick über die jüngsten Fortschritte bei Breitbandzugangstechnologien und die Entwicklung drahtloser Kommunikationssysteme. Die Vorlesungen befassen sich mit den Konzepten der Übertragungsmedien, der Klassifizierung von Kommunikationssystemen, Mikrowellenübertragungsleitungen, Grundlagen der Antennen, der Ausbreitung von Funkwellen im Raum, Modulations- und Multiplexverfahren, Konfigurationen typischer Mikrowellenübertragungsstrecken/-systeme, Leistungsbudgetanalyse, Beeinträchtigungen der drahtlosen Übertragung, Architekturen und Implementierung aktueller und zukünftiger drahtloser Kommunikationssysteme. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Designansätzen und Anwendungen aktueller drahtloser Kommunikationssysteme.