Studia Podyplomowe „Metody informacyjne w mechatronice”. SP

Studia Podyplomowe „Metody informacyjne w mechatronice”.
SP-155, 2 semestry, razem 200 godzin
Program 8 przedmiotów
1. Tytuł przedmiotu: Metody polowe i profesjonalne programy komputerowe w
projektowaniu urządzeń mechatroniki
Tematyka:
Polowe i obwodowe metody opisu zjawisk w urządzeniach mechatroniki. Pole
elektromagnetyczne, termiczne, naprężeń mechanicznych, pole przepływowe. Równania
opisujące zagadnienia polowe. Pole dwuwymiarowe. Metody analizy układów z polem
elektromagnetycznym, sformułowania wykorzystujące potencjały. Metoda elementów
skończonych (MES). Obwodowa reprezentacja równań MES. Odwzorowanie uzwojeń,
ferromagnetyków i magnesów trwałych na modelach dyskretnych. Rozwiązywanie równań
MES. Równanie dyfuzji pola. Profesjonalne systemy obliczeniowe do analizy zjawisk
elektromagnetycznych i cieplnych oraz projektowania urządzeń elektrycznych i
elektromagnetycznych układów mechatronicznych. Pakiety Maxwell oraz Magnet.
Współpraca pakietów z programem AutoCAD. Wykorzystanie pakietów do analizy i
projektowania elektromagnesów, silników prądu stałego, bezszczotkowego i reluktancyjnego.
2. Tytuł przedmiotu: Metody optymalizacji w mechatronice
Tematyka:
Synteza urządzeń elektromagnetycznych i formułowanie zadania optymalizacji. Zmienne
decyzyjne, funkcja celu, funkcje ograniczeń. Deterministyczne metody optymalizacji
optymalizacji bez ograniczeń. Metody bezgradientowe i gradientowe. Metody z
minimalizacją kierunkową. Metody ewolucyjne - algorytmy genetyczne. Optymalizacja z
ograniczeniami; metody funkcji kary. Optymalizacja wielokryterialna. Zastosowanie
metod optymalizacji w projektowaniu elektromagnetycznych układów wykonawczych
automatyki.
3. Tytuł przedmiotu: Grafika komputerowa i systemy CAD
Tematyka:
Algorytmy grafiki rastrowej. Opis obiektów w przestrzeni. Przekształcenia geometryczne.
Kolorowanie i cieniowanie obiektów. Wykorzystanie tekstur, światła i przezroczystości.
Antyaliasing. Profesjonalne systemy grafiki komputerowej. Tworzenie zaawansowanych
prezentacji graficznych, animacji komputerowych z wykorzystaniem programu 3ds max,
edycja zdjęć i filmów.
Wykorzystanie grafiki komputerowej w procesie projektowania obiektów technicznych.
Charakterystyka i struktura procesu projektowania. Ogólna budowa systemów CAD.
Podstawowe elementy systemu AutoCAD. Modelowanie obiektów w przestrzeni
dwuwymiarowej w systemie AutoCAD. Podstawy modelowania obiektów
trójwymiarowych w systemie AutoCAD.
4. Tytuł przedmiotu: Nowe technologie w mechatronice
Tematyka:
Elektryczne elementy wykonawcze i sensory w układach mechatronicznych. Materiały
magnetoreologiczne, elektroreologiczne, magnetostrykcyjne, piezoelektryczne i z pamięcią
kształtu w układach mechatronicznych. Nadprzewodnictwo i jego zastosowania. Lewitacja
i łożyskowanie magnetyczne. Separacja magnetyczna. Systemy mikroelektromechaniczne
(MEMS) – mikroaktuatory i mikrosensory. Zastosowanie technologii krzemowej –
nanotechnologia i nanomaszyny.
5. Tytuł przedmiotu: Nieinwazyjna diagnostyka urządzeń mechatroniki. Elementy jęz.
angielskiego w mechatronice.
Tematyka:
Funkcje diagnostyki na etapie projektowania, konstruowania i eksploatacji urządzeń
elektrycznych w mechatronice. Modele diagnostyczne obiektów mechatronicznych,
tworzenie sygnałów diagnostycznych oraz procedur diagnozowania. Nieinwazyjna
diagnostyka urządzeń oparta na analizie temperatur, spektrum drgań i hałasu, widma
prądów i napięć elektrycznych. Struktury niezawodnościowe urządzeń elektrycznych w
mechatronice. Metody kształtowania niezawodności obiektów. Wykorzystanie sieci
neuronowych w diagnostyce układów elektrycznych. Elementy technicznego słownictwa
w języku angielskim w ramach mechatroniki.
6. Tytuł przedmiotu: Układy wykonawcze automatyki
Tematyka:
Struktury układów mechatronicznych. Elementy wykonawcze i przetworniki pomiarowe.
Elektromagnetyczne acykliczne i cykliczne przetworniki momentu (silniki krokowe o
ruchu obrotowym i postępowym, elektromagnesy). Przetworniki przemieszczenia
kątowego (resolwer, mikrosyn). Elektromechaniczne i elektromagnetyczne przetworniki
do pomiaru prędkości obrotowej i przyspieszenia (prądnice tachometryczne i
piezoelektryczne
przetworniki
przyspieszeń).
Przetworniki
optoelektroniczne.
Przetworniki magnetostrykcyjne, indukcyjne, pojemnościowe do pomiaru siły i momentu
obrotowego.
7. Tytuł przedmiotu: Sterowniki programowalne i układy mikroprocesorowe
Tematyka:
Przetwarzanie
sygnałów
analogowo-cyfrowych
i
cyfrowo-analogowych
w
programowalnych sterownikach logicznych PLC w układach mechatronicznych.
Wizualizacja procesów sterowania bazujących na programowalnych sterownikach
logicznych PLC. Mechanizm sterowania procesami w układach mechatronicznych w
oparciu o rozbudowaną strukturę programowalnych sterowników logicznych. Architektura
wieloprocesorowych systemów DSP SHARCTM dla sterowania układów wykonawczych w
mechatronice. Zagadnienia programowania wieloprocesorowych systemów DSP
SHARCTM dla sterowania mechatronicznych układów wykonawczych. Algorytmy
mikrokomputerowego sterowania zamkniętymi układami wykonawczymi. Przykłady
praktyczne.
8. Tytuł przedmiotu: Mechatronika w motoryzacji
Tematyka:
Budowa, własności funkcjonalne, badania i diagnostyka samochodowych systemów
elektrycznych, elektronicznych i mechatronicznych sterowania silnikiem (układy
zapłonowe i wtryskowe). Przetworniki wielkości nieelektrycznych na wielkości
elektryczne stosowane w układach samochodowych – budowa, zasada działania, parametry
i metody diagnozowania. Urządzenia i systemy mechatroniczne wyposażenia dodatkowego
pojazdów (układy bezpieczeństwa czynnego, nawigacji, poprawy komfortu jazdy itp.) –
własności funkcjonalne, parametry, rozwiązania techniczne oraz metody diagnozowania
poszczególnych systemów i ich podzespołów.