Systemanalyse und -modellierung: Online-Quizze für Mechatronik-Studierende

Question 1

Was beschreibt die Systemanalyse am besten?

Accepted Answer

Die Aufteilung eines Systems in kleinere Teile, um das Gesamtverhalten zu verstehen.

Answer

Die ausschließliche Verwendung mathematischer Modelle zur Beschreibung von Systemen.

Answer

Die Anwendung nur auf komplexe technische Systeme.

Answer

Die ausschließliche Verwendung in Forschung und Entwicklung.

Question 2

Welches Optimierungsverfahren wird verwendet, um die Fehlerfunktion eines Systems zu minimieren?

Accepted Answer

Gradientenabstieg

Answer

Lineare Optimierung

Answer

Quadratische Optimierung

Answer

Zufällige Suche

Question 3

Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein offenes System?

Accepted Answer

Es interagiert mit seiner Umgebung.

Answer

Es ist vollständig isoliert von seiner Umgebung.

Answer

Es ist ein lineares System.

Answer

Es enthält keine Rückkopplungsschleifen.

Question 4

Welcher Parameter bestimmt die Stabilität eines Regelsystems?

Accepted Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Verstärkung

Answer

Schwingungsfrequenz

Answer

Anstiegszeit

Question 5

Welche der folgenden Techniken kann verwendet werden, um ein nichtlineares System linear zu approximieren?

Accepted Answer

Taylor-Reihe

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Z-Transformation

Question 6

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion eines Sensors in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Wandlung physikalischer Größen in elektrische Signale

Answer

Steuerung von Aktoren

Answer

Verarbeitung von Daten

Answer

Speicherung von Daten

Question 7

Welche der folgenden Methoden dient der qualitativen Analyse eines Systems?

Accepted Answer

Befragung

Answer

Mathematische Modellierung

Answer

Simulation

Answer

Optimierung

Question 8

Was ist der primäre Zweck einer Systemanalyse?

Accepted Answer

Das System in seine Bestandteile zerlegen und ihre Wechselwirkungen verstehen

Answer

Eine detaillierte technische Zeichnung des Systems erstellen

Answer

Ein Modell zur Simulation des Systemverhaltens entwickeln

Question 9

Welche Aussage beschreibt die Systemanalyse am zutreffendsten?

Accepted Answer

Analyse und Beschreibung der Anforderungen an ein System

Answer

Entwicklung von Lösungen für ein bestehendes Problem

Answer

Implementierung und Testen eines Systems

Answer

Wartung und Weiterentwicklung eines Systems

Question 10

Welche Modellierungstechnik eignet sich für die Abbildung des dynamischen Verhaltens eines Systems?

Accepted Answer

Zustandsraummodell

Answer

Blockdiagramm

Answer

Entwurfsmuster

Answer

Petri-Netz

Question 11

Welche Simulationsmethode ist für nichtlineare Systeme am zweckmäßigsten?

Accepted Answer

Zeitbereichssimulation

Answer

Frequenzbereichssimulation

Answer

Ereignisdiskrete Simulation

Answer

Monte-Carlo-Simulation

Question 12

Welches Optimierungsverfahren sucht iterativ nach einem globalen Optimum?

Accepted Answer

Evolutionäre Algorithmen

Answer

Gradientenverfahren

Answer

Simplexverfahren

Answer

Dynamische Programmierung

Question 13

Welches Diagrammtyp visualisiert den Informationsfluss in einem System?

Accepted Answer

Datenflussdiagramm

Answer

Blockdiagramm

Answer

Zustandsdiagramm

Answer

Sequenzdiagramm

Question 14

Welche Eigenschaft kennzeichnet ein nichtlineares System?

Accepted Answer

Nicht darstellbar durch lineare Gleichungen

Answer

Proportionales Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangssignal

Answer

Stabilität bei begrenzten Eingangssignalen

Answer

Endliche Anzahl von Gleichgewichtspunkten

Question 15

Welcher Sensortyp misst die Winkelgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Gyroskop

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Kraftsensor

Answer

Näherungssensor

Question 16

Welches Kommunikationsprotokoll findet in mechatronischen Systemen häufig Anwendung?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

Bluetooth

Answer

USB

Question 17

Welche Software findet in der Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme breite Verwendung?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

SolidWorks

Answer

AutoCAD

Answer

Microsoft Excel

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Systemanalyse am besten?

Accepted Answer

Systematische Erfassung und Auswertung von Informationen über ein System

Answer

Erstellung eines Modells eines Systems

Answer

Optimierung eines Systems

Answer

Simulation eines Systems

Question 19

Welche Modellierungstechnik eignet sich am besten für die Darstellung des Verhaltens komplexer Systeme, die nichtlineare Beziehungen aufweisen?

Accepted Answer

Nichtlineare Modelle

Answer

Lineare Modelle

Answer

Statistische Modelle

Answer

Neuronale Netze

Question 20

Welche der folgenden Methoden wird zur Optimierung mechatronischer Systeme verwendet, bei denen Variablen nur diskrete Werte annehmen können?

Accepted Answer

Evolutionäre Algorithmen

Answer

Lineare Programmierung

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Gradientenabstiegsverfahren

Question 21

Was ist ein Vorteil von nichtlinearen Modellen gegenüber linearen Modellen?

Accepted Answer

Genauere Darstellung komplexer Systeme

Answer

Leichtere Analyse

Answer

Geringerer Rechenaufwand

Answer

Keine der oben genannten

Question 22

Welche Optimierungsmethode ist für Probleme mit kontinuierlichen Variablen geeignet?

Accepted Answer

Lineare Programmierung

Answer

Dynamische Programmierung

Answer

Evolutionäre Algorithmen

Answer

Keine der oben genannten

Question 23

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen statistischen und deterministischen Modellen?

Accepted Answer

Statistische Modelle berücksichtigen Zufälligkeit, deterministische Modelle nicht.

Answer

Deterministische Modelle berücksichtigen Zufälligkeit, statistische Modelle nicht.

Answer

Statistische Modelle sind komplexer als deterministische Modelle.

Answer

Deterministische Modelle sind komplexer als statistische Modelle.

Question 24

Welche der aufgeführten Methoden dient zur Beschreibung der Struktur und des Verhaltens eines Systems?

Accepted Answer

Systemanalyse

Answer

Modellierungstechniken

Answer

Simulation

Answer

Optimierung

Question 25

Welche der genannten Modellierungstechniken eignet sich zur Unterteilung komplexer Systeme in überschaubare Teilkomponenten?

Accepted Answer

Hierarchische Modellierung

Answer

Objektorientierte Modellierung

Answer

Zustandsorientierte Modellierung

Answer

Ereignisgesteuerte Modellierung

Question 26

Welcher Schritt steht am Anfang des Systemanalyseprozesses?

Accepted Answer

Definition der Systemgrenzen

Answer

Erstellung eines Systemmodells

Answer

Analyse des Systemverhaltens

Answer

Optimierung des Systems

Question 27

Welche der aufgeführten Domänen ist untypisch für mechatronische Systeme?

Accepted Answer

Chemie

Answer

Mechanik

Answer

Elektrotechnik

Answer

Informatik

Question 28

Welche Methode wird zur Modellierung der physikalischen Eigenschaften eines mechatronischen Systems verwendet?

Accepted Answer

Mathematisches Modell

Answer

Physisches Modell

Answer

Abstraktes Modell

Answer

Verhaltensmodell

Question 29

Welche Simulationstechnik ermöglicht eine Echtzeit-Interaktion mit einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Hardware-in-the-Loop

Answer

Offene Schleife

Answer

Geschlossene Schleife

Answer

Software-in-the-Loop

Question 30

Welcher Optimierungsalgorithmus iterativ eine Zielfunktion minimiert?

Accepted Answer

Gradientenabstieg

Answer

Genetischer Algorithmus

Answer

Lineare Programmierung

Answer

Zufallsoptimierung

Question 31

Welcher Parameter beeinflusst maßgeblich die Stabilität eines mechatronischen Systems?

Accepted Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Eigenfrequenz

Answer

Anstiegszeit

Answer

Einschwingzeit

Question 32

Welche Modellierungssoftware wird häufig für die Systemsimulation mechatronischer Systeme eingesetzt?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

ANSYS

Answer

CATIA

Answer

SolidWorks

Question 33

Wie wird die Kompatibilität zwischen Hard- und Softwarekomponenten in einem mechatronischen System sichergestellt?

Accepted Answer

Schnittstellendefinition

Answer

Protokollkonformität

Answer

Hardwareabstraktion

Answer

Virtualisierung

Question 34

Wie wird das Verhalten eines mechatronischen Systems auf eine Störung bezeichnet?

Accepted Answer

Transientenverhalten

Answer

Steady-State-Verhalten

Answer

Frequenzgang

Answer

Bode-Diagramm

Question 35

Nennen Sie den grundlegendsten Schritt im Prozess der Systemanalyse.

Accepted Answer

Anforderungsanalyse

Answer

Systemmodellierung

Answer

Evaluierung

Answer

Optimierung

Question 36

Welches Softwarewerkzeug wird vorzugsweise eingesetzt, um Simulationen mechatronischer Systeme durchzuführen?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

ANSYS

Answer

SolidWorks

Answer

Creo

Question 37

Welcher Faktor wirkt sich am stärksten auf die Genauigkeit eines Systemmodells aus?

Accepted Answer

Getroffene Annahmen

Answer

Verfügbarkeit von Daten

Answer

Komplexität des Modells

Answer

Verfahren zur Modellvalidierung

Question 38

Mit welcher Methode kann die Interaktion zwischen elektrischen, mechanischen und computergestützten Komponenten in einem mechatronischen System modelliert werden?

Accepted Answer

Bond-Graph-Modellierung

Answer

Zustandsraummodellierung

Answer

Objektorientierte Modellierung

Answer

Physikalische Modellierung

Question 39

Was ist die Hauptaufgabe von Sensoren in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Erfassen physikalischer Größen und Umwandeln in elektrische Signale

Answer

Steuern von Aktoren

Answer

Speichern von Messdaten

Answer

Berechnen von Korrekturmaßnahmen

Question 40

Welche der folgenden Methoden ist eine strukturierte Technik zur Erfassung und Analyse von Systemanforderungen?

Accepted Answer

Anforderungsanalyse

Answer

Optimierung

Answer

Systemsimulation

Answer

Modellierung

Question 41

Welches Modellierungsparadigma beschreibt das Systemverhalten mithilfe von Zustandsvariablen?

Accepted Answer

Zustandsraummodellierung

Answer

Ereignisgesteuerte Modellierung

Answer

Datenflussmodellierung

Answer

Agentenbasierte Modellierung

Question 42

Welcher Schritt ist im Systemanalyse- und -modellierungsprozess der erste?

Accepted Answer

Problembeschreibung

Answer

Analyse

Answer

Optimierung

Answer

Modellentwicklung

Question 43

Welche Modellierungsnotation dient zur Darstellung von Datenflüssen zwischen Systemkomponenten?

Accepted Answer

Datenflussdiagramm

Answer

Blockschaltbild

Answer

Zustandsübergangsdiagramm

Answer

UML-Klassendiagramm

Question 44

Welche Simulationstechnik eignet sich am besten für die Modellierung von Systemen, die zufälligen Ereignissen unterliegen?

Accepted Answer

Ereignisdiskrete Simulation

Answer

Agentenbasierte Simulation

Answer

Kontinuierliche Simulation

Answer

Hybride Simulation

Question 45

Welcher Optimierungsansatz zerlegt komplexe Optimierungsprobleme in kleinere, überschaubarere Teilprobleme?

Accepted Answer

Dekompositionsoptimierung

Answer

Lineare Programmierung

Answer

Nichtlineare Programmierung

Answer

Ganzzahlige Programmierung

Question 46

Welche der folgenden Methoden ist ein gängiger Ansatz der Systemanalyse?

Accepted Answer

Funktionale Zerlegung

Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Fuzzy-Logik

Answer

Finite-Elemente-Analyse

Question 47

Welches Modellierungskonzept repräsentiert ein System durch Zustand変数 und Differentialgleichungen?

Accepted Answer

Physikalisch fundiertes Modell

Answer

Hybridmodell

Answer

Empirisches Modell

Answer

Behaviorales Modell

Question 48

Welche Simulationstechnik eignet sich besonders für die Analyse von Systemen mit zufälligen Einflüssen?

Accepted Answer

Monte-Carlo-Simulation

Answer

Finite-Elemente-Simulation

Answer

Optimierungssimulation

Answer

Deterministische Simulation

Question 49

Welches ist das primäre Ziel der Optimierung in der Systemanalyse und -modellierung?

Accepted Answer

Verbesserung von Systemparametern und -leistung

Answer

Reduzierung der Komplexität des Modells

Answer

Erhöhung der Genauigkeit des Modells

Answer

Verifizierung der Simulationsergebnisse

Question 50

Welche der folgenden Aussagen ist eine wichtige Regel bei der Erstellung eines Blockdiagramms?

Accepted Answer

Der Signalfluss muss klar erkennbar sein.

Answer

Es dürfen nur positive Vorzeichen verwendet werden.

Answer

Die Blöcke müssen in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sein.

Question 51

Welcher Begriff bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, äußere Störungen zu bewältigen?

Accepted Answer

Robustheit

Answer

Zuverlässigkeit

Answer

Wartbarkeit

Question 52

Welche Modellierungssprache ist speziell auf mechatronische Systeme zugeschnitten?

Accepted Answer

Modelica

Answer

Matlab

Answer

Simulink

Answer

VHDL

Question 53

Welche Aufgabe ist NICHT Teil des Systemlebenszyklus?

Accepted Answer

Projektfinanzierung

Answer

Systemanforderungen

Answer

Systemimplementierung

Answer

Systemmodellierung

Question 54

Welche Methode ist eine strukturierte Technik zur Analyse komplexer Systeme, die eine systematische Zerlegung in Subsysteme und die Untersuchung ihrer Interaktionen beinhaltet?

Accepted Answer

Funktionsanalyse

Answer

Expertenbefragung, die auf subjektiven Einschätzungen beruht

Answer

Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), die sich auf potenzielle Ausfälle konzentriert

Answer

Brainstorming, das eher eine unstrukturierte Ideengenerierung ist

Question 55

Welcher Modellierungstyp eignet sich am besten für die Darstellung des zeitlichen Verhaltens eines Systems, beispielsweise seiner Zustandsänderungen über die Zeit?

Accepted Answer

Dynamisches Modell

Answer

Physikalisches Modell, das die physikalischen Eigenschaften eines Systems abbildet

Answer

Statisches Modell, das den Zustand eines Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt beschreibt

Question 56

Welche Simulationssoftware wird häufig für die Analyse und Optimierung mechatronischer Systeme eingesetzt, die eine grafische Benutzeroberfläche zur Erstellung und Simulation komplexer Modelle bietet?

Accepted Answer

Simulink

Answer

ANSYS, das hauptsächlich für Finite-Elemente-Analysen verwendet wird

Answer

Matlab, das eine allgemeine Programmiersprache für numerische Berechnungen ist

Answer

CAD, das sich auf die Erstellung von Konstruktionszeichnungen konzentriert

Question 57

Welcher Optimierungsalgorithmus ist für die Suche nach globalen Minima geeignet, auch bei komplexen, nichtlinearen Problemen, indem er eine Population möglicher Lösungen iterativ verbessert?

Accepted Answer

Genetischer Algorithmus

Answer

Nichtlineare Programmierung, die sich auf die Optimierung unter Gleichungs- und Ungleichungsbeschränkungen konzentriert

Answer

Lineare Programmierung, die nur für lineare Probleme mit linearen Einschränkungen geeignet ist

Answer

Gradientestimation, die lokale Minima anhand des Gradienten der Zielfunktion findet

Question 58

Welche Aussage über Systemmodelle ist zutreffend? Sie sind:

Accepted Answer

Eine vereinfachte Darstellung der Realität, die wesentliche Aspekte des Systems erfasst, ohne unnötige Details zu berücksichtigen.

Answer

Nur für lineare Systeme anwendbar, da sie lineare Gleichungen verwenden.

Answer

Exakte Nachbildungen der Realität, die alle Aspekte des Systems präzise abbilden.

Question 59

Welche Simulationssoftware ermöglicht die Modellierung und Simulation von Regelkreisen, einschließlich Komponenten wie Sensoren, Aktuatoren und Reglern?

Accepted Answer

Simscape

Answer

Adams, das sich auf die multibody Dynamik konzentriert

Answer

COMSOL, das für die Modellierung von gekoppelten physikalischen Phänomenen verwendet wird

Question 60

Welcher Optimierungsalgorithmus ist geeignet, um diskrete Optimierungsprobleme zu lösen, beispielsweise die Auswahl der besten Kombination von Elementen aus einer begrenzten Menge?

Accepted Answer

Branch-and-Bound-Algorithmus

Answer

Simplex-Algorithmus für lineare Optimierungsprobleme

Answer

Genetischer Algorithmus, der sich für kontinuierliche Optimierungsprobleme eignet

Answer

Gradientenabstieg, der für kontinuierliche Optimierungsprobleme mit differenzierbaren Zielfunktionen verwendet wird

Question 61

Welche Aussage über die Simulation von mechatronischen Systemen ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie kann zur qualitativen und quantitativen Vorhersage des Verhaltens des Systems unter verschiedenen Bedingungen verwendet werden, auch wenn eine vollständige analytische Lösung nicht möglich ist.

Answer

Sie ist nur für statische Systeme geeignet, da sie keine zeitlichen Veränderungen berücksichtigen kann.

Answer

Sie ist eine exakte Darstellung des Systems und ersetzt daher alle physikalischen Tests.

Question 62

Welches der folgenden Modelle eignet sich am besten dazu, das dynamische Verhalten eines Feder-Masse-Dämpfer-Systems zu beschreiben?

Accepted Answer

Gewöhnliche Differentialgleichung 2. Ordnung

Answer

Logisches Modell

Answer

Use-Case-Diagramm

Answer

Algebraische Gleichung

Question 63

Welches ist der Hauptzweck der Systemidentifikation?

Accepted Answer

Ermittlung eines mathematischen Modells aus Messdaten eines realen Systems

Answer

Validierung eines Modells durch Vergleich mit einem anderen Modell

Answer

Optimierung der Parameter eines bestehenden Modells

Question 64

Welches der folgenden Tools wird häufig zur Simulation mechatronischer Systeme eingesetzt?

Accepted Answer

MATLAB/Simulink

Answer

Microsoft Word

Answer

Adobe Photoshop

Answer

AutoCAD