Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Mechatronika

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-00000-IZP-MECTR
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Mechatronika
Jednostka: Instytut Mechaniki i Poligrafii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Pełny opis:

Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych zagadnień mechatroniki, czyli projektowania, wytwarzania, badania i obsługi urządzeń mechanicznych wyposażonych w elektroniczny układ sterujący, umożliwiający programowanie ich działania. W ramach laboratorium przedstawiane są możliwości wykorzystania pakietu MATLAB i jego bibliotek dodatkowych w procesie syntezy urządzenia mechatronicznego.

Treści kształcenia:

Wykład: 10

2h - Wprowadzenie i pojęcia podstawowe. Podstawowe pojęcia mechatroniki, Analiza procesowa systemów mechatronicznych. Tworzenie modeli i pojęcie funkcji w mechatronice. Projektowanie systemów mechatronicznych.

2h - Budowa urządzenia mechatronicznego. Struktura urządzenia mechatronicznego. Sterowanie, regulacja, zarzadzanie. Przykłady urządzeń mechatronicznych powszechnego użytku, przemysłowych i laboratoryjnych.

2h – Aktuatory. Budowa i sposób działania aktuatorów. Aktuatory elektromagnetyczne. Aktuatory płynowe – pneumatyczne i hydrauliczne. Aktuatory piezoelektryczne, magnetostrykcyjne, elektroreologiczne, magnetoreologiczne, termobimetaliczne, ze stopów z pamięcią kształtu.

2h – Sensory. Stopnie integracji i wymagania stawiane sensorom. Charakterystyki statyczne i dynamiczne sensorów. Przykłady sensorów stosowanych w pomiarach wielkości nieelektrycznych. Sygnały i przetwarzanie sygnałów.

2h - Projektowanie systemów mechatronicznych. Funkcje systemu – algorytm działania. Studium systemu, w tym analiza wykonalności i efektywności. Założenia projektowe. Model systemu zorientowany na jego funkcje, model zorientowany na postać konstrukcyjną. Komputerowo wspomagane projektowanie i wytwarzanie. Badania systemów mechatronicznych.

Laboratorium: 10

2h - MATLAB – ogólna charakterystyka pakietu. Obliczenia i metody numeryczne. Dokładność obliczeń numerycznych. Algorytmy numeryczne i ich stabilność. Wprowadzenie do pracy w środowisku MATLAB. Korzystanie z pomocy. Zmienne i instrukcje środowiska MATLAB. Macierze i operacje na nich. Łańcuchy i technika ich przetwarzania. Wczytywanie danych i zapisywanie wyników. Instrukcje: dla, dopóki, warunkowa, break, return. Instrukcja wywołania skryptu.

2h - Skrypty i funkcje, funkcje graficzne. Skrypty. Funkcje – definicje, argumenty, wartości, zmienne lokalne i globalne. Parametry funkcyjne. Efektywna konstrukcja funkcji i skryptów. Grafika dwuwymiarowa, trójwymiarowa i rastrowa. Przykłady wykorzystania funkcji graficznych. Przetwarzanie danych.

2h - Rozwiązywanie równań i układów równań algebraicznych. Rozwiązywanie układów równań liniowych i nieliniowych. Równania źle uwarunkowane. Sprawdzanie poprawności rozwiązań.

2h - Układy równań różniczkowych. Układy równań różniczkowych zwyczajnych. Metody rozwiązywania zagadnienia początkowego.

2h - Projektowanie i symulacja układów sterowania. Podstawowe struktury układów sterowania. Podstawowe struktury układów regulacji. Regulatory proporcjonalne i PID. Dyskretne układy regulacji Projektowanie w dziedzinie częstotliwości. Metoda miejsc geometrycznych biegunów układu. Symulacja układów sterowania – Simulink.

Literatura:

1. Heimann B., Gerth W., Popp K.: Mechatronika Komponenty metody przykłady, PWN, Warszawa, 2001.

2. Goodwin G.C., Graebe S.F., Salgado M.E.: Control System Design, Prentice Hall, 2001.

3. Turowski J.: Podstawy mechatroniki, Wyd. WSH-E, Łódź, 2008.

4. Gosiewski Z., Osiecki J.W., Panasiuk J.: Elementy mechatroniki, WAT, Warszawa, 2007.

5. Kaczorek T.: Teoria sterowania i systemów, PWN, Warszawa, 1993.

6. Tatjewski P.: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych Struktury i algorytmy, Exit, 2002.

7. Bubnicki Z.: Teoria i algorytmy sterowania, PWN, Warszawa, 2002.

8. Niederliński A., Mościński J., Ogonowski Z.: Regulacja adaptacyjna, PWN, Warszawa, 1995.

9. Giergiel M.J., Hendzel Z., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych, PWN, Warszawa, 2002.

10. Turkowski M., Przemysłowe sensory i przetworniki pomiarowe, WPW, Warszawa, 2000.

11. Zalewski A., Cegieła R.: Matlab – obliczenia numeryczne i ich zastosowanie, Nakom 1997.

12. Osowski S.: Modelowanie układów dynamicznych z zastosowaniem języka SIMULINK, WPW, Warszawa, 1999.

13. Tarnowski W.: Symulacja i optymalizacja w MATLAB’ie, WSM, Gdynia, 2001.

14. Regel W.: Przykłady i ćwiczenia w programie SIMULINK, MIKOM, 2004.

Efekty uczenia się:

Punkty ECTS za zajęcia kontaktowe z nauczycielem – 1,5. Punkty ECTS za zajęcia łącznie: z kontaktem i bez kontaktu z nauczycielem – 3.

Wiedza:

Student zna podstawowe zagadnienia mechatroniki, czyli projektowanie, wytwarzanie, badanie i obsługę urządzeń mechanicznych wyposażonych w elektroniczny układ sterujący, umożliwiający programowanie ich działania. Zna możliwości wykorzystania pakietu MATLAB i jego bibliotek dodatkowych w procesie syntezy urządzenia mechatronicznego.

Umiejętności:

Student potrafi dokonać syntezę prostego urządzenia mechatronicznego z wykorzystaniem pakietu MATLAB.

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie wykładu na podstawie sprawdzianu pisemnego (sprawdzian poprawkowy ustny).

Zaliczenie laboratorium na podstawie bieżącej oceny poszczególnych ćwiczeń. Ocena wypadkowa jest równa sumie oceny zaliczenia wykładu pomnożonej przez 0,6 i oceny z laboratorium pomnożonej przez 0,4.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 10 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gulbinowicz
Prowadzący grup: Zbigniew Gulbinowicz, Filip Kagankiewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 10 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gulbinowicz, Marek Radomski
Prowadzący grup: Zbigniew Gulbinowicz, Marek Radomski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-2 (2024-03-29)