Osnove mehatronike

Opis predmeta

Načela sinergijske integracije tehničke mehanike, elektronike, učinske elektronike, računarstva i informatike. Zahtjevi na mehatroničke komponente. Modeliranje mehaničkih komponenata za primjene u mehatronici, kinematičke i dinamičke jednadžbe gibanja. Blokovska struktura mikroračunalnog sustava s procesnim sučeljem. Prihvat, obradba i razmjena signala između procesa i upravljačke jedinice. Integracija mehatroničkog sustava na primjeru modela rotacijskih i translacijskih elektromehaničkih sustava. Primjena CAD alata u razvojnom sustavu za modeliranje, simulaciju, sintezu upravljačkog algoritma i upravljanje u stvarnom vremenu.

Ishodi učenja

  1. definirati pojam mehatroničkog sustava.
  2. objasniti pojmove holonomskih odnosno neholonomskih ograničenja u mehaničkim sustavima
  3. primijeniti Lagrangeovo načelo za modeliranje mehaničkih sustava.
  4. primijeniti metodu veznih grafova za modeliranje mehatroničkih sustava
  5. objasniti kriterije odabira komponenti u mehatroničkim sustavima.
  6. primijeniti PID algoritam upravljanja na elektromehanički sustav.

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja su organizirana kroz 13 tjedana uz tjedno opterećenje od 3 sata

Laboratorij

Laboratorisjke vježbe su organizirane u 6 tjedana (3 sata tjedno)

Tjedni plan nastave

  1. Osnovna svojstva mehatroničkih sustava, Integracija u mehatroničkim sustavima, Primjeri mehatroničkih sustava
  2. Newton-ova mehanika
  3. Holonomska ograničenja u mehaničkim sustavima, Neholonomska ograničenja u mehaničkim sustavima
  4. Lagrangeova jednadžba
  5. Vezni grafovi, Analogije u mehatroničkim sustavima
  6. Moderni računalni alati u modeliranju i simuliranju mehatroničkih sustava
  7. Električni aktuatori
  8. Međuispit
  9. Električni aktuatori, MEMS aktuatori, Bionički aktuatori, SMA aktuatori
  10. Prijenosnici u mehatroničkim sustavima. Optimalni izbor kombinacije aktuator/prijenosnik
  11. Senzori u mehatroničkim sustavima.
  12. Ulazno-izlazno sučelje
  13. Osnovni upravljački zahtjevi u mehatronici, PID upravljačka struktura i njeno parametriranje
  14. PID upravljačka struktura i njeno parametriranje, Digitalna implementacija PID regulatora
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Elektrotehnika i informacijska tehnologija (studij)
Izborni predmeti (5. semestar)
Računarstvo (studij)
Izborni predmeti (5. semestar)

Literatura

(.), Understanding electro-mechanical engineering, an introduction to mechatronics, L.J.Kam, IEEE Press, 1996,
(.), Electromechanical systems, electric machines and applied mechatronics, S.E.Lishevski, CRC Press,
(.), Osnove mehatronike - predavanja, F. Kolonić, J. Matuško, FER, 2015,

Nositelji

Prof. dr. sc.
Jadranko Matuško
Doc. dr. sc.
Šandor Ileš

Laboratorijske vježbe

Marko Švec
mag. ing.
Bruno Vilić Belina
Josip Kir Hromatko
mag. ing.
Goran Josipović
mag. ing.

Za studente

Izvedba

ID 183375
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
18 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

100 izvrstan
75 vrlo dobar
62.5 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet