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
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT SO WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 10 godzin
Wykład, 10 godzin
|
|
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 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT SO LAB
LAB
WYK
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 10 godzin
Wykład, 10 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Zbigniew Gulbinowicz, Marek Radomski | |
Prowadzący grup: | Zbigniew Gulbinowicz, Marek Radomski | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Ocena łączna |
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.