Bücher von Kai Stüber

Projektarbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,3, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: STT21, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Programm zur Steuerung einer Bohreinrichtung mit einer SPS und CODESYS zu konzipieren, zu implementieren und mithilfe einer Visualisierung zu testen. Dies soll mittels Funktionsplan (FUP) implementiert und mit der Software CODESYS umgesetzt und simuliert werden. Außerdem soll die folgende Verständnisfrage im Anhang noch beantwortet werden: "Welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten bestehen zwischen Profibus-DP und AS-i (Zugriff, Zahl der Knoten, Einsatzgebiete)?"Die Automatisierung von Anlagen ist ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Produktion. Sie ermöglicht es, die Sensoren und Aktoren, die in den komplexen Industrieanlagen vorhanden sind, effizient zu steuern und zu überwachen, wo eine manuelle Steuerung nicht mehr möglich oder sinnvoll ist. Die Übersichtlichkeit sinkt und der Aufwand für Instandhaltungsmaßnahmen steigt mit der Komplexität der gesamten Anlage. Die Automatisierung von Anlagen basiert auf der Verwendung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), die zur Steuerung und Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt werden. Die SPS werden mit einem Computer programmiert, wobei verschiedene Programmiersprachen und Software zur Verfügung steht. Eine mögliche Software ist CODESYS.

Projektarbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,3, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: ELT30, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Hauptziel dieses Laborexperiments besteht darin, ein funktionierendes 8-stufiges Lauflicht zu entwickeln und dabei den Unterschied des Schaltungsaufbaus unter Verwendung von Schieberegister oder Synchronzähler auf Basis von D-Flipflops zu erforschen. Durch die erfolgreiche Umsetzung sollen nicht nur die technischen Herausforderungen gemeistert werden, sondern auch ein tieferes Verständnis für die zugrunde liegenden Prinzipien geschaffen werden. Lauflichter haben in verschiedenen Bereichen, von Unterhaltungselektronik bis zu industriellen Anwendungen, ihren Platz gefunden. Die Grundidee besteht darin, eine sequenzielle Aktivierung von LEDs zu erzeugen, um den Eindruck eines sich bewegenden Lichts zu vermitteln. In diesem Kontext untersuchen wir die Anwendung von Schieberegistern oder Synchronzählern, die auf D-Flipflops basieren, um den beschriebenen Effekt zu realisieren.

Studienarbeit aus dem Jahr 2022 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,0, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: SQF24, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel der Arbeit ist es, aerodynamische Aspekte, die zu einer Verbesserung der Flugeigenschaft von Segelflugzeugen führen, kompakt und übersichtlich darzustellen. Durch Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften des Segelflugzeuges können kleinere Widerstandswerte und somit bessere Steigwerte erreicht werden. Ist die Tragflächenoberfläche nicht vollkommen glatt, so entstehen Verwirbelungen, welche wiederum einen Widerstand darstellen. Durch dementsprechende Glättung kann dem entgegengewirkt werden. Das Verhältnis zwischen aerodynamischem Auftrieb und Luftwiderstand wird auch Gleitzahl genannt. Druckunterschiede zwischen der Ober- und Unterseite der Tragfläche sind die Grundlage für den Auftrieb. Das Problem ist, dass das anschließende Ausgleichen dieser Unterschiede ebenfalls zu Verwirbelungen führt. Durch verschiedene Maßnahmen können diese Verwirbelungen und der daraus resultierende Widerstand jedoch minimiert werden.Zu Beginn werden die Grundbegriffe wie Aerodynamik, Auftrieb und induzierter Widerstand erklärt. Um das Ziel zu erreichen, setzt sich die Arbeit mit den auftretenden Phänomenen im Zuge der Auftriebserzeugung an Tragflächen auseinander. Durch kritisches Gegenüberstellen von unterschiedlichen Lösungsansätzen wird eine Möglichkeit herausgearbeitet, um das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand der Tragflächen von Segelflugzeugen, durch eine Anpassung der Aerodynamik, zu optimieren. Ein Fazit hält die Ergebnisse der Arbeit festBereits Leonardo Da Vinci und Ikarus hatten stets ihren Blick gen Himmel gerichtet und waren davon fasziniert, wie Vögel fliegen konnten. Jedoch ist es ihnen leider nicht gelungen ihre Träume zu verwirklichen. Erste Durchbrüche verzeichneten nämlich die Ballonfahrer im 18. Jahrhundert. Danach stand dem Erfindergeist nichts mehr im Wege und im Laufe der Zeit haben sich immer mehr Menschen mit der Vorwärtsbewegung im Luftraum befasst. Mittlerweile ist die Luftfahrt weder im kommerziellen noch im privaten Bereich wegzudenken.

Studienarbeit aus dem Jahr 2022 im Fachbereich Informatik - Software, Note: 1,7, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: MAT33, Sprache: Deutsch, Abstract: Anhand einer Kurvendiskussion ist es möglich mit relativ wenig Arbeitsaufwand die interessanten Stellen einer Funktion zu analysieren. In dieser Arbeit soll mithilfe eines mathematischen Computerprogramms namens MATLAB eine Kurvendiskussion an einer Polynomfunktion 3. Grades programmiert, durchgeführt und anschließend auch analysiert werden.Zu Beginn werden die Grundbegriffe wie Funktionen, Definitionsbereich, Nullstellen, Differentialrechnung, Wende- und Extrempunkte, sowie die Punktsteigungsform der Geradengleichung und zu guter Letzt das Computerprogramm MATLAB erklärt. Um das Ziel zu erreichen, setzt sich die Arbeit mit den auftretenden Herausforderungen im Zuge der Kurvendiskussion an der gewählten Polynomfunktion 3. Grades auseinander. Schlussendlich wird eine Möglichkeit herausgearbeitet, um ein Programm in MATLAB für die Kurvendiskussion zu erstellen.Oftmals kommt es vor, dass verschiedenste Zusammenhänge in der Technik durch mathematische Funktionen genauer untersucht werden müssen. Mit Hilfe unterschiedlicher Verfahren ist es möglich diese Funktionen anhand einzelner Messwerte näherungsweise, bzw. exakt zu erzeugen. Auf diese Näherungsverfahren soll aber in dieser Arbeit nicht weiter eingegangen werden, da dies über den Rahmen hinausgehen würde.Es gibt mehrere Formen mathematischer Funktionen. Für den Zweck dieser Arbeit soll lediglich eine Polynomfunktion 3. Grades behandelt werden. Nun gibt es mehrere Möglichkeiten solch eine Funktion zu analysieren, um Vorhersagen über ihren Verlauf treffen zu können. Durch Einsetzen von beliebig vielen Werten kann der Funktionsgraph, also der Funktionsverlauf grafisch veranschaulicht werden und interessante Stellen sind leichter erkennbar. Der Nachteil dieser Methode ist der enorme Aufwand, um alle Funktionswerte für die bestimmten Eingabewerte auszurechnen.

Studienarbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,7, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: ELT43, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel dieser Arbeit ist es die grundlegende Funktionsweise eines Hochsetzstellers zu hinterfragen. Außerdem sollen mithilfe des Simulationsprogramms LTspice® Versuche durchgeführt und dokumentiert werden, um die Funktionalität der Schaltung unter verschiedenen Bedingungen genauer zu analysieren und eine praxistaugliche Version herauszuarbeiten.Zu Beginn werden die Grundbegriffe wie Spannungsquelle, ohmscher Widerstand, Kondensator, Spule, Diode und Bipolartransistor, sowie das Simulationsprogramm LTspice® erklärt. Zur Erreichung des Zieles setzt sich die Arbeit mit den Grundlagen des Hochsetzstellers, sowie seine Übertragungscharakteristik unter verschiedenen Ansteuerungs-Bedingungen auseinander.In der heutigen Zeit ist es beinahe unerlässlich, ohne Netzteile auszukommen. Überall sind sie zu finden, beispielsweise in LED-Leuchten, Handy-Ladegeräten, etc. Dabei gibt es verschiedene Arten von Netzteilen, welche sich in mehreren Aspekten voneinander unterscheiden. Unter einem Netzteil versteht man ein Gerät, welches eine elektrische Spannung wandelt. Als Wandlung gelten sowohl Spannungserhöhung/-minderung, als auch die Umwandlung von Wechsel- zu Gleichspannung und umgekehrt.Die zwei bekanntesten und verbreitetsten Netzteilarten sind das Trafo- und Schaltnetzteil. Diese zwei Arten unterscheiden sich hauptsächlich in der Komplexität, dem Gewicht, den Störeigenschaften und des Wirkungsgrades. Gerade bei Anforderungen an leichtgewichtige, energiesparende und kostengünstige Netzteile, überwiegt der Nutzen des Schaltnetzteiles. In dieser Arbeit soll sich jedoch lediglich mit dem Hochsetzsteller, einer Unterkategorie des Schaltnetzteiles, befasst werden, welcher eine Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung wandelt. Die anderen Netzteilarten werden bewusst ausgeklammert, da dies den Rahmen der Arbeit überschreiten würde.