TEL330 Mekatronikk

Moderne produktutvikling er et mangesidig felt. Den mekaniske designen av et slikt produkt integreres vanligvis med et styresystem som kontrollerer den mekaniske dynamikken. For eksempel styres en testrigg for å utføre strekkprøven av et styresystem som styrer forlengelseshastigheten og måler dataene fra sensorene. Et annet eksempel kan være adaptive fjæringssystemer - et kamerasystem eller et akselerometer registrerer ujevnhetene og sender dataene til kontrolleren, som modifiserer systemets dynamiske respons. Dette kurset vil hjelpe deg med å designe slike smarte mekaniske dynamiske systemer (mekatronikk).

Dette kurset vil fokusere på design, analyse og implementering av komplekse, intelligente systemer som sømløst integrerer mekaniske, elektriske og beregningsmessige elementer. Studentene vil utforske virkelige applikasjoner av mekatronikk i noen av de ulike domenene, for eksempel automasjon, bilsystemer, robotikk, romfart og biomedisinsk utstyr. Kurset legger vekt på en praktisk, prosjektbasert tilnærming, som gjør det mulig for studentene å utvikle praktiske ferdigheter i å designe og implementere intelligente mekatronikkløsninger.

Etter vellykket gjennomføring av dette kurset, vil studentene kunne:

1. Hente måledata fra en rekke sensorer, bruke forskjellige filtreringsskjemaer og klargjøre dataene for styresystemet.
2. Forstå og anvende avanserte kontrollstrategier: Demonstrere ferdigheter i å designe og implementere avanserte kontrollalgoritmer, for eksempel adaptiv kontroll, robust kontroll, optimal kontroll og modellprediktiv kontroll, for mekatronikksystemer.
3. Designe de dynamiske mekaniske systemene for å manipulere det mekatroniske systemet ved hjelp av aktuatorer.
4. Utvikle sofistikerte modeller og simuleringer: Lage nøyaktige dynamiske modeller av komplekse mekatronikksystemer ved hjelp av avanserte modelleringsteknikker (f.eks. bindingsgrafer, Lagrange-mekanikk) og utføre simuleringer ved hjelp av programvare med åpen kildekode (f.eks. Modelica).
5. Integrere sensorer og aktuatorer: Velge, grensesnitt og kalibrere et bredt spekter av sensorer (f.eks. optiske kodere, IMUer, kraft-/momentsensorer) og aktuatorer (f.eks. DC-motorer, trinnmotorer, pneumatiske/hydrauliske systemer) for spesifikke mekatronikkapplikasjoner.
6. Implementere sanntids innebygde systemer: Designe og programmere innebygde systemer for sanntidskontroll og datainnsamling i mekatronikkapplikasjoner, ved bruk av mikrokontrollere.
7. Designe og analysere intelligente mekatronikksystemer: Syntetisere kunnskap fra ulike domener for å designe, analysere og optimalisere intelligente mekatronikksystemer som oppfyller spesifikke ytelseskrav, med tanke på faktorer som effektivitet, robusthet og sikkerhet.
8. Evaluere effekten av nye teknologier: Kritisk analysere og diskutere rollen til nye teknologier, som kunstig intelligens, maskinlæring og tingenes internett (IoT), i fremtiden for mekatronikk.