Το μάθημα Μηχανοτρονική ΙΙ εισάγει τις αρχές σχεδιασμού και ανάλυσης μηχανοτρονικών συστημάτων με στόχο την ανάπτυξη καινοτόμων προϊόντων και συστημάτων. Επικεντρώνεται στην κατανόηση και εφαρμογή βασικών ηλεκτρονικών στοιχείων (δίοδοι, τρανζίστορ, οπτοηλεκτρονικές συσκευές), ψηφιακών κυκλωμάτων (λογικές πύλες, μικροελεγκτές) και τεχνικών μετατροπής σημάτων (ADC, DAC), ως βασικά συστατικά ολοκληρωμένων μηχανοτρονικών λύσεων.
Μέσω του μαθήματος, οι φοιτητές/τριες αναπτύσσουν ικανότητες σχεδιασμού συστημάτων, ανάλυσης τεχνικών προβλημάτων και διαθεματικής συνεργασίας. Η προσέγγιση τονίζει τη σύνδεση μεταξύ μηχανικών, ηλεκτρονικών και υπολογιστικών στοιχείων για τη δημιουργία βελτιστοποιημένων τεχνικών λύσεων.
Το μάθημα προετοιμάζει τους φοιτητές/τριες να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις σύγχρονων μηχανοτρονικών εφαρμογών, με έμφαση στην πρακτική εφαρμογή γνώσεων και στην ομαδική εργασία.
Το περιεχόμενο του μαθήματος περιλαμβάνει:
- Εισαγωγή στα μηχανοτρονικά συστήματα, όπου παρουσιάζονται οι θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας και η σημασία τους σε διάφορους τεχνολογικούς τομείς.
- Ανάλυση των αρχών και των προδιαγραφών του μηχανοτρονικού σχεδιασμού, δίνοντας έμφαση στις διαδικασίες ανάπτυξης και τις τεχνικές βελτιστοποίησης συστημάτων.
- Μελέτη βασικών ηλεκτρονικών στοιχείων, ξεκινώντας από τις διόδους και τις εφαρμογές τους, ενώ επεκτείνεται στα διπολικά τρανζίστορ, τα τρανζίστορ πεδίου και τις εφαρμογές τους σε κυκλώματα ελέγχου.
- Ανάλυση των λογικών κυκλωμάτων και των εφαρμογών τους, παρέχοντας στους φοιτητές/τριες τις απαραίτητες γνώσεις για την ανάλυση και τον σχεδιασμό ψηφιακών συστημάτων.
- Μελέτη της μετατροπής A/D και D/A σημάτων, καθώς και των βασικών αρχών της ψηφιακής επεξεργασίας σήματος, οι οποίες είναι κρίσιμες για τη διαχείριση και ανάλυση δεδομένων σε μηχανοτρονικές εφαρμογές.
Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος Μηχανοτρονική ΙΙ, οι φοιτητές/τριες θα έχουν αναπτύξει τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες για τον σχεδιασμό, την ανάλυση και την υλοποίηση μηχανοτρονικών προϊόντων και συστημάτων. Συγκεκριμένα, θα είναι σε θέση να:
- Αναγνωρίζουν και περιγράφουν πλήρως τα βασικά συστατικά των μηχανοτρονικών συστημάτων, όπως οι επενεργητές, οι αισθητήρες και τα συστήματα ελέγχου, κατανοώντας σε βάθος τις αλληλεπιδράσεις τους με τα μηχανικά και υπολογιστικά στοιχεία.
- Μοντελοποιούν και αναλύουν με ακρίβεια τη συμπεριφορά μηχανοτρονικών συστημάτων χρησιμοποιώντας προηγμένα μαθηματικά μοντέλα (διαφορικές εξισώσεις, μετασχηματισμούς Laplace) και σύγχρονα λογισμικά προσομοίωσης (MATLAB, Simulink), καθώς και να καταρτίζουν λεπτομερείς τεχνικές προδιαγραφές που καλύπτουν όλες τις λειτουργικές και κατασκευαστικές απαιτήσεις και τους περιορισμούς.
- Σχεδιάζουν και βελτιστοποιούν ελεγκτές για μηχανοτρονικά συστήματα και για συγκεκριμένες εφαρμογές, λαμβάνοντας υπόψη κριτήρια απόδοσης, σταθερότητας και οικονομικής σκοπιμότητας, και να πραγματοποιούν επανασχεδιασμό ελέγχοντας την συμπεριφορά τους υπό διάφορες συνθήκες.
- Εφαρμόζουν διαθεματικές γνώσεις για την ανάπτυξη καινοτόμων λύσεων σε πραγματικά προβλήματα, συνδυάζοντας δημιουργικά αρχές μηχανικής, ηλεκτρονικής, προγραμματισμού και αυτοματισμού.
Το μάθημα εστιάζει στην ανάπτυξη των ικανοτήτων σχεδιασμού, ανάλυσης και αξιολόγησης μηχανοτρονικών συστημάτων, με έμφαση τόσο στις θεωρητικές αρχές όσο και στις πρακτικές εφαρμογές τους.
Εγχειρίδια του μαθήματος:
- Bolton William, Μηχατρονική - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50661508
- M. Jouaneh, Μηχανοτρονική - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 102074880
- Malvino Albert Paul, Βασική ηλεκτρονική - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 18549034
Συμπληρωματική βιβλιογραφία:
- Tokheim Roger L., Ψηφιακά ηλεκτρονικά - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 18549048
- Ευάγγελος Παπαδόπουλος, Εισαγωγή Στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα Και Συστήματα - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 11195
- Nilsson/Riedel, Ηλεκτρικά Κυκλώματα - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50657746
- Fitzgerald, Kingsley, Umans, Ηλεκτρικές Μηχανές - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 32997959
- Γαστεράτος Αντώνιος, Μηχατρονική - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 112690596
- Αλατσαθιανός Σ., Εισαγωγή στη ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ και στα ενσωματωμένα συστήματα - Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68401264