Σχεδίαση Μηχατρονικών και Ενσωματωμένων Συστημάτων

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
3
Μέρος Μαθήματος:
Mixed
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
ΜΔΕ-Γ1
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
3
Μονάδες ECTS Μαθήματος:
7.5
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Όχι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση της λειτουργίας και των βασικών αρχών σχεδίασης μηχατρονικών και ενσωματωμένων συστημάτων.


Μαθησιακοί Στόχοι

Ο φοιτητής, μετά την παρακολούθηση του μεταπτυχιακού μαθήματος, θα έχει την ικανότητα να:

  • Να κατανοεί τα μηχατρονικά συστήματα.
  • Να αναλύει συστήματα με μηχανικά, ηλεκτρονικά και υπολογιστικά μέρη.
  • Να κατανοεί και να αναλύει τη λειτουργία ενσωματωμένων συστημάτων και τις εφαρμογές τους στα μηχατρονικά συστήματα.
  • Να κατανοεί τη λειτουργία των ρομπότ και των μηχανών CNC.
  • Να κατανοεί τη λειτουργία, τις εφαρμογές, τους περιορισμούς και τις βασικές αρχές σχεδίασης μηχατρονικών εφαρμογών.


Γενικές Ικανότητες

  • Ανάλυση, σχεδίαση και ανάπτυξη προγραμμάτων για μηχατρονικά συστήματα. Συνδυασμός θεωρητικών μελετών και γνώσεων με νέους τρόπους εφαρμογής.
  • Γνώση των εργαλείων ανάπτυξης, νέων μεθόδων και επιστημονικών επιτευγμάτων.
  • Δυνατότητα παρακολούθησης της διεθνούς βιβλιογραφίας και των επιστημονικών εξελίξεων.
  • Ικανότητα αντίληψης προβλημάτων και αναγκών καθώς επίσης και η ικανότητα ανάλυσης θεμάτων και σύνθεσης προτάσεων.


Περιγραφή Μαθήματος

  •  Εισαγωγή, Ορισμοί και βασικές έννοιες, Σχεδίαση απλών μηχατρονικών συστημάτων
  • Αισθητήρες, Χαρακτηριστικά αισθητήρων, Αισθητήρες βασικών φυσικών μεγεθών, MEM’s
  • Ενεργοποιητές, Ηλεκτρομαγνητικοί Ενεργοποιητές, Υδραυλικοί-Πνευματικοί Ενεργοποιητές, Πιεζοηλεκτρικοί Ενεργοποιητές. Ηλεκτρικοί Κινητήρες. Μηχανικά φορτία κινητήρων και χαρακτηριστικές,  Έλεγχος ανοικτού και κλειστού βρόχου με κινητήρες
  • Μικροελεγκτές, Γλώσσες Προγραμματισμού μικροελεγκτών υψηλού επιπέδου, Γλώσσες μηχανής- Assembly, Συστήματα πραγματικού χρόνου, Λειτουργικά συστήματα πραγματικού χρόνου
  • Μειωτήρες, Αρθρώσεις, Βαθμοί ελευθερίας, Απλοί μηχανισμοί, Ανάλυση μηχανισμών, Μεταδόσεις κίνησης
  • Συστήματα παραγωγής, μηχανές CNC, Μελέτη των ρομπότ ως κατ’ εξοχήν μηχατρονική εφαρμογή
  • Μοντελοποίηση μηχατρονικών συστημάτων, Μεθοδολογίες μοντελοποίησης, Προσδιορισμός παραμέτρων, Γραφήματα δεσμών (Bondgraphs)
  • Σχεδίαση-κατασκευή μηχατρονικών συστημάτων

Αξιολόγηση Σπουδαστών

Γραπτή Εξέταση: Διαδικτυακή εξέταση σε οκτώ ενότητες (50%).

Εργασίες: Παράδοση μιας περιεκτικής ατομικής εργασίας (50%).


Βιβλιογραφία

  • Robert H. Bishop, "THE MECHATRONICS HANDBOOK", University of Texas at Austin, Texas
  • M. Nakamura, S. Goto, N. Kyura, "Mechatronic Servo System Control Problems in Industries and their Theoretical Solutions "
  • Georg Pelz, "Mechatronic Systems Modelling and Simulation with HDLs", Infineon Technologies, Munich, Germany