Μηχατρονική

(1) ΓΕΝΙΚΑ

(2) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

(3) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Εισαγωγή και παραδείγματα. Προσομοίωση τεχνικών συστημάτων. Δυναμική και ταλαντώσεις συστημάτων. Τυπολογία και προσομοίωση αισθητήρων και διεγερτών. Επεξεργασία δεδομένων μετρήσεων. Ευφυής έλεγχος(ιεραρχικός έλεγχος, υβριδικός έλεγχος, ασαφής, νευρωνικός και νευροασαφής έλεγχος). Διαγνωστική δυναμικών συστημάτων. Εφαρμογές.

Εργαστήρια: Προσομοίωση και επίλυση προβλημάτων νευροασαφών συστημάτων και ενσωμάτωσή τους για εφαρμογές μηχατρονικής (κώδικες συμβατοί με MATLAB/SIMULINK και συμβατό λογισμικό).

(4) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ KAI ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Διδακτέα Ύλη ανά Εβδομάδα (13 εβδομάδες) :

1) Εισαγωγικές έννοιες στη Μηχατρονική.
2) Αισθητήρες και ενεργοποιητές.
3) Διαμόρφωση και επεξεργασία σήματος. Μοντελοποίηση δυναμικών συστημάτων.
4-5) Ενεργοποιητές (μηχανικοί, ηλεκτρικοί).
6-7)Τυπολογία και προσομοίωση αισθητήρων και διεγερτών.
8) Αναλογικός και ψηφιακός αυτόματος έλεγχος.
9-11) Ευφυής Έλεγχος (Ελεγκτές βασισμένοι σε Νευρωνικά Δίκτυα & Ασαφή Λογική. Γενετικοί Αλγόριθμοι, Νευροασαφή Συστήματα).
12-13) Σχεδιασμός και υλοποίηση μηχατρονικών συστημάτων (Παραδείγματα από το χώρο της ρομποτικής και των αυτοματισμών). Παρουσίαση ομαδικών εργασίων

Εργαστήρια
1) Εισαγωγή στους μικροελεγκτές (Arduino)
2-4) Σχεδιασμός απλών μηχατρονικών συσκευών με χρήση αισθητηρίων και επενεργητών.
5) Εισαγωγή στη γλώσσα Python
6) Δημιουργία απλών προγραμμάτων με χρήση της γλώσσας Python
7-10) Ανάπτυξη ελεγκτών βασισμένων σε μεθοδολογίες ευφυούς ελέγχου με χρήση python
11-13) Μελέτη, σχεδιασμός και έλεγχος μηχατρονικών συσκευών. Παραδείγματα από το χώρο της ρομποτικής. Η περίπτωση έντροχων ρομποτικών οχημάτων.

(5) ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Σχόλια για την Αξιολόγηση των Φοιτητών :

Η αξιολόγηση του μαθήματος, αποτελείται από 3 μέρη: Τελική εξέταση, ομαδική εργασία και το βαθμό του εργαστηρίου.
Οι φοιτητές καλούνται να εκπονήσουν μια ομαδική εργασία (ομάδες 2-3 ατόμων), όπου έχουν μια από τις ακόλουθες επιλογές:

1. Να σχεδιάσουν ένα μηχατρονικό σύστημα, να παραδώσουν μια τεχνική αναφορά που θα περιγράφει αναλυτικά την εργασία τους και να παρουσιάσουν δημόσια την εργασία τους.
2. Αναπτύξουν ένα ελεγκτή για ένα μηχατρονικό σύστημα να παραδώσουν μια τεχνική αναφορά που θα περιγράφει αναλυτικά την εργασία τους και να παρουσιάσουν δημόσια την εργασία τους.

(6) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

[1] Bolton William, Μηχατρονική, Έκδοση 6η, Εκδόσεις Τζίολα, 2020
[2] D. Necsulescu, Μηχατρονική, Εκδόσεις Τζίολα, 2013
[3] ΙΑντώνιος Γαστεράτος, Μηχανοτρονικός Σχεδιασμός Τόμος ΙΙ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΣΟΤΡΑΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ Ε.Ε, 2021.
[4] Σ. Τζαφέστας, Υπολογιστική Νοημοσύνη Τόμος Α: Μεθοδολογίες, 2002.
[5] Σ. Τζαφέστας, Υπολογιστική Νοημοσύνη Τόμος Β: Εφαρμογές, 2002.
[6] Ρ.Ε. Κινγκ, Υπολογιστική Νοημοσύνη στον Έλεγχο Συστημάτων, Εκδ. Π. Τραυλός – Ε. Κωσταράκη, 1998.
[7] W. Bolton, Mechatronics: Electronic control systems in mechanical engineering, Addison Wesley, 1999.
[8] J. Paulo Davim, Mechatronics, Wiley, 2013.
[9] R. H. Bishop, Mechatronics: An Introduction, CRC Press, 2005.
[10] G. Onwubolu, Mechatronics: Principles and Applications, Butterworth-Heinemann, 2005.
[11] D.M. Auslander, C.J. Kempf, Μηχατρονική, Προσαρμοστικά Μηχανικών Συστημάτων, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις ΕΜΠ, 1998.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• IEEE Transactions on Mechatronics
• IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
• Mechatronics, Elsevier