Основи мехатроніки

Спеціальність: Системи енергетики сталого розвитку
Код дисципліни: 6.141.09.E.050
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: професор Ткачук Василь Іванович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Мета вивчення навчальної дисципліни – набуття навиків теоретичного i експериментального дослідження мехатронних систем - нових, що динамічно розвиваються в царині науки, техніки і промисловості і вимагають щораз бі-льше фахово підготовлених до опанування визнань сучасності спеціалістів.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: загальні компетентності: • Здатність спілкуватися іноземною мовою. • Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних дже-рел. • Здатність працювати в команді. • Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, ус-відомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) су-спільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства пра-ва, прав і свобод людини і громадянина в Україні. фахових компетентності: • Здатність вирішувати практичні задачі із застосуванням систем ав-томатизованого проектування і розрахунків (САПР). • Здатність розробляти проекти електроенергетичного, електротехніч-ного та електромеханічного устаткування із дотриманням вимог за-конодавства, стандартів і технічного завдання. • Здатність виконувати професійні обов’язки із дотриманням вимог правил техніки безпеки, охорони праці, виробничої санітарії та охо-рони навколишнього середовища. • Усвідомлення необхідності постійно розширювати власні знання про нові технології в електроенергетиці, електротехніці та електромеха-ніці. • Здатність оперативно вживати ефективні заходи в умовах надзви-чайних (аварійних) ситуацій в електроенергетичних та електромеха-нічних системах. Фахові компетентності професійного спрямування • уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу електро-мехатронних пристроїв і перетворювачів шляхом використання ана-літичних методів і методів моделювання; • уміння аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: • знати аспект практичного застосування мехатроніки; головну різницю між механічною і мехатронною системою; • вміти застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач; ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем;. • мати уявлення про основні пристрої мехатроніки – корисного поєднання механічних, електротехнічних, електронних і інформаційних властивостей.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: • Теоретичні основи електротехніки, • Фізика, • Вища математика, • Основи програмування та ПЗ для інженерних розрахунків, • Електроніка та мікросхемотехніка, • Електричні машини, • Теоретична механіка.
Короткий зміст навчальної програми: Аналогове, бінарне та цифрове керування. Регулювання. Управління. Елементи релейно-контакторних схем електричного керування. Системи секвенційного керування. Елементи електронних систем керування. Властивості пневматики. Будова пневматичної установки. Пневмогідравлічні приводи. Гідравлічне керування. Двійкове і цифрове керування. Системи комбінаційного керування. Аналогові сенсори. Цифрові сенсори. Основи і методи регулювання. Регулятор і система регулювання. Техніка числового керування. Комунікація. Програмування систем NC. Робототехніка. Програмування роботів. Керування роботами. Комп’ютерно-орієнтоване виробництво. Управління якістю. Комп’ютерна і телекомунікаційна техніка.
Опис: Вступ до мехатроніки. Електричне керування. Елементи електронних систем керування. Електричні вико-навчі пристрої. Електромагніти і електромагнітні муфти. Двигуни змінного струму. Двигуни змінного струму з елек-тронною комутацією. Двигуни постійного струму. Крокові двигуни. Пневматичне керування. Властивості пневматики. Будова пневматичної установки. Створення стисненого повітря. Пневматичні вентилі. Розподільні вентилі. Вентилі, які ке-рують інтенсивністю протікання. Блокувальні вентилі. Електропневматичні системи керування. Гідравлічне керування. Фізичні основи. Гідравлічні рідини. Будова систем гідравлічного керування. Гідравлічні помпи. Зубчасті (шестеренні) помпи. Гвинтові помпи. Лопатеві помпи. Поршневі помпи. Гідравлічні акумулятори. Гідроциліндри з коливним рухом. Гідравлічні двигуни. Двійкове і цифрове керування. Двійковий код. Двійково-десяткові коди. Елементи двійкового керування. Двійкова алгебра. Системи комбінаційного керування. Програмовані пристрої керування (мікроконтролери) (PLC). Будова і принцип дії. Програмування. Мови програмування. Будова програми. Базові функції. Логічні функції. Тригери SR i RS. Операції введення і передавання. Детектування фронту сигналу. Сенсорика. АIнкрементальні сенсори положення. Кодові лінійки і диски абсолютних сенсорів. Основи і методи регулювання. Регулятор і система регулювання. Числове керування. Уведення і огляд. Інтерполяція. Програмування систем NC. Організація програмування. Нанесення розмірів на креслення. Будова програми. Робототехніка. Класифікація маніпуляційних машин.
Методи та критерії оцінювання: • письмові звіти з практичних занять, усне опитування (30%) • підсумковий контроль (70 %, іспит): письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Практичні заняття - 30 балів Письмова компонента - 60 балів Усна компонента - 10 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Василь Ткачук. Основи мехатроніки / Конспект лекцій для студентів спеціальностей електромеханічного профілю. – Львів, 2013. - 258 с.: іл. 2. Marius Olszewski i inni. Podstawy mechatroniki. Podrechnik. Warszawa, 2006. – 370 s. 3. Коськин Ю.П. Введение в электромеханотронику. Санкт-Петербург. Энергоатомиздат, 1991. -192 с. 4. Вентильные электpодвигатели малой мощности для пpомышленных pоботов. / В.Д.Косулин, Г.Б.Михайлов, В.В.Омельченко, В.В.Путников. - Л.: Энеpгоатомиздат, 1988, - 184 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).