Das Labor für Antriebs- und Leistungselektronik (TE 205) dient der Vertiefung des im Unterricht vermittelten Theoriestoffes mittels praktischer Übungen. Es bietet die nötigen Plätze und Infrastruktur für die Projekt- und Bachelorarbeiten der Studierenden.

Aufbauend auf solide Grundkenntnisse der Elektrotechnik orientiert sich der Lehrinhalt nach den wichtigsten Anwendungen der Leistungselektronik und Antriebstechnik:

Leistungselektronik
Leistungshalbleiterelemente, Schaltungen und deren Eigenschaften insbesondere im Hinblick auf die Antriebstechnik, stationäres und dynamisches Verhalten, Netzrückwirkungen.

Elektrische Antriebe
Aufbau, Wirkungsweise, stationäres und dynamisches Verhalten, Regelung elektrischer Antriebssysteme.

Für das Praktikum stehen Arbeitsplätze mit diversen elektrischen Maschinen im Leistungsbereich bis 25kW und deren Betrieb via Netz oder Umrichtern zur Verfügung:

• Gleichstrommaschine
• Asynchronmaschine
• Synchronmaschine

Weitere Arbeitsplätze sind für die Versuche mit Leistungshalbleitern und deren Schaltungen eingerichtet. Jeder Praktikumsplatz ist wiederum mit PCs zur Datenerfassung beziehungsweise Protokollierung und Simulation mit MATLAB und PLECS ausgestattet. Für die Messung aller elektrischen Grössen stehen im Labor geeignete Messgeräte zur Verfügung: diverse KOs und Power Analyzer, Multimeter und so weiter.

Neben den Praktikumsplätzen verfügt das Labor über eine eigene Werkstatt mit mehreren Arbeitsplätzen (unter anderem fürs Löten). Weitere 30 Arbeitsplätze, jeweils mit einem PC ausgerüstet, stehen für Projekt- und Bachelorarbeiten der Studierenden zur Verfügung.

Im Praktikum können die Studierenden anhand der Versuchsreihen den Unterrichtsstoff anwenden und vertiefen. Dabei wird Wert darauf gelegt, dass die Studierenden möglichst viel selber Hand anlegen müssen. Dies geschieht unter anderem, wenn Messschaltungen konzipiert und selbständig alle nötigen Komponenten miteinander verbunden werden. Das Führen eines Laborjournals zu jedem Versuch ist für die Studierenden obligatorisch.

Das Praktikum steht unter ständiger Aufsicht des betreffenden Dozenten und der Laborbetreuer, da das Labor der Starkstromverordnung unterliegt. Im Praktikum oder während Projekt- und Bachelorarbeiten können Personen mit lebensgefährlichen Spannungen in Berührung kommen. Aus diesem Grunde werden alle gefährdeten Studierenden vom betreuenden Personal im Umgang mit der Laborinfrastruktur und den geltenden Sicherheitsvorschriften instruiert.

Für die Projekt- und Bachelorarbeiten werden möglichst praxisnahe Themen, teilweise in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, ausgewählt.

Die Labors für Automation und Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSRT) werden für Unterricht, Praktika, Projekt-,  Bachelor-und  Masterarbeiten genutzt. Diese befinden sich in den Räumen TB 143 und TB145.

Für Praktika und Unterricht stehen modern ausgerüstete Arbeitsplätze für folgende Fächer zur Verfügung:

Mess-, Steuer- und Regelungstechnik 1 & 2 (MSRT1 & MSRT2)

System- und Automatisierungstechnik 1 & 2 (SyAT1 & SyAT2)

Automatisierungstechnik 1 & 2 (AU1 & AU2)

Für die Ausbildung sowie Forschungs- und Entwicklungs-Projekte stehen im Wesentlichen folgende Geräte und Software zur Verfügung:

• 6 Arbeitsplätze mit Matlab/Simulink, Stateflow, Real Time Workshop und LabVIEW
• 6 PCs als xPC-Targets für Echtzeitanwendungen
• Oszilloskop, Signalanalyzer, Signalgenerator, Multimeter
• 5 Arbeitsplätze: 2x Füllstandsregelanlage, 2x Druckregelanlage, 1x Antriebsregelung
• Verschiedene Modelle für den Unterricht der Regelungstechnik: Schwungmassenmodell, Raupenfahrzeuge, Solarpanel, Fadenreibungsprüfstand, Druckregelventile,  usw.
• 8 Arbeitsplätze mit Simatic Automatisierungsgeräten S7 mit CPU 315F-2 PN/DP, ET 200S, ASi-Link und TP177
• SPS-Software Simatic Step7 inkl. PLCSim, S7-Graph, WinCCflexible, SCL, CFC und Simit
• Simotion Automatisierungsgeräte D425 und D435 mit Sinamics CU120, MM440
• Motion Control Software Simotion Scout
• Gebäudeautomation und verteilte Intelligenz mit LON (Local Operating Network)

In den Labors für Automation und MSRT werden Projekte in folgenden Bereichen durchgeführt:

• Planung und Auslegung der Automatisierung von Anlagen und Maschinen
• Durchführung von Machbarkeitsstudien für Motion Control Anwendungen
• Simulation von Maschinen und Anlagen zum Testen von S7 SPS-Programmen
• Beratung im Bereich der Maschinen- und Anlagensicherheit
• Modellbildung und Simulation von Maschinen und Anlagen für modellgestütztes Design von Reglergeräten
• Rapid-Prototyping von Reglergeräten
• Auslegung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Antrieben

Das Labor für Robotik und Mechatronik befindet sich im TB155. Anhand praktischer Übungen vertiefen die Studierenden hier ihr theoretisches Wissen in Robotik und Mechatronik. Andererseits bietet das Labor auch Plätze und Infrastruktur für Projekt- und Bachelorarbeiten.

Die Praktika bauen auf dem Grundwissen aus Mathematik, Physik, Informatik, Elektrotechnik und Maschinenbau auf. Im Robotik- und Mechatroniklabor werden insbesondere Inhalte aus folgenden Gebieten vermittelt:

Kinematik und Kinetik
Tensorrechnung, Bewegungsgleichungen, Koordinatentransformationen, mehrgelenkige Mechanismen

Roboterdynamik
Grundbegriffe und Bauformen, zeitoptimale Steuerung

Sensortechnik
Weg-, Kraft- und Drehmomentmessung, taktile Sensoren

Bildverarbeitung und Computer-Vision
Digitalisierung von Bildern, Kantendetektion, Merkmalsextraktion, Mustererkennung

Software-Werkzeuge
Simulation, Entwurf, Projektierung, Berechnung, Dokumentation

Sowohl für den Unterricht wie auch für Studierendenprojekte stehen im Robotiklabor 10 ABB IRB120-Roboter mit PC-Arbeitsplätzen zur Verfügung. Weiter verfügt das Labor über 11 FESTO Robotinos sowie 20 LEGO NXT Bricks. Diese verschiedenen Systeme ermöglichen den Studierenden die praktische Umsetzung der Theorie beim Lösen diverser Übungsaufgaben: Programmierung, Sensorik, Regelung und so weiter.

Die Vertiefung der Theorie wird mittels konkreten, praktischen Übungsaufgaben im Praktikum sowie in Projekt- und Bachelorarbeiten realisiert. Dies geschieht unter anderem beim Palettieren und autonome Navigation. Bei der Formulierung und Durchführung der Projekt- und Bachelorarbeiten wird grosser Wert auf die Zusammenarbeit mit Industriepartnern gelegt. So können den Studierenden möglichst praxisnahe Themen und Problemstellungen angeboten werden.