Kursa kods MašZ3019

Kredītpunkti 3

Mehatronikas sistēmas

Zinātnes nozareMašīnbūve un mehānika

Zinātnes apakšnozareMēraparāti un metroloģija

Kopējais stundu skaits kursā120

Lekciju stundu skaits24

Semināru un praktisko darbu stundu skaits8

Laboratorijas darbu stundu skaits16

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits72

Kursa apstiprinājuma datums22.03.2016

Atbildīgā struktūrvienībaMehānikas institūts

Kursa izstrādātājs

author prof.

Aivars Kaķītis

Dr. sc. ing.

Kursa anotācija

Kursa mērķis ir iegūt izpratni par mehatronikas principiem, sistēmisko pieeju mehatronisko sistēmu konstruēšanā un apkalpošanā. Studenti apgūst mehatronisko sistēmu uzbūvi, dinamiskās īpašības un pārvades funkcijas. Studenti apgūst sensoru darbības principus un to izmantošanu dažādu fizikālu lielumu mērīšanai un rūpniecisko procesu automatizācijas procesu vadībai. Studenti apgūst elektronisko ierīču darbību un programmējamo loģisko kontrolleru programmēšanas pamatus.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Pārzina mehatronisko sistēmu darbības principus, sistēmisko pieeju un dinamisko sistēmu īpašības –kontroldarbs.
Pārzina dažādu veidu izpildmehānismu darbības principus un parametrus, sensoru darbības principus un izmantošanu, elektronisko slēdžu darbību un signālu apstrādi kontroldarbi un laboratorijas darbi.
Prot aprēķināt pusvadītāju slēgumu parametrus, novērtēt sensoru parametrus un izvēlēties atbilstošos sensorus dažādu parametru noteikšanai – praktiskie darbi.
Spēj veikt sistēmu diagnostiku un traucējumu novēršanu. Novērtēšana – Laboratorijas darbu izpilde.
Spēj radoši izmantot iegūtās zināšanas mehatronisko sistēmu darbības novērtēšanā un konstruēšanā.
Spēj pamatot savus lēmumus un integrēt šajā un citos studiju kursos iegūtās zināšanas darbā ar kompleksām mehatroniskām sistēmām. Novērtēšana – Laboratorijas darbu aizstāvēšana.

Kursa saturs(kalendārs)

1. Ievads mehatronikā, tās attīstības vēsture un priekšnosacījumi – 2h.
2. Sistēmu teorijas pamatprincipi. Sistēmas definīcija, parametri un īpašības. Sistēmiskās domāšanas principi - 2h.
3. Statiskās un dinamiskās sistēmas, to parametri un raksturlīknes – 2h.
4. Kontroldarbs par mehatronikas ievada daļu, sistēmām un sistēmu dinamiku.
5. Mehatronikas sistēmu izpildmehānismi. Elektriskie izpildmehānismi, to uzbūve un izmantošana. – 1h.
6. Hidrauliskie un pneimatiskie izpildmehānismi, to izvēles pamatojums – 1h.
7. Proporcionālā hidrauliskā un pneimatiskā piedziņa – 2h.
8. Sensori automatizācijai. Sensoru darbības fizikālie principi - 2h.
9. Tuvinājuma sensori, to veidi un izmantošana – 2h (Praktiskais darbs)
10. Sensoru un pusvadītāju slēdžu aizsardzība pret komutācijas pārslodzēm – 2h. (Laboratorijas darbs)
11. Spēka mērīšanas sistēmas izgatavošana un kalibrēšana 2h. (Laboratorijas darbs)
12. Signāli un to digitālā apstrāde – 2h.
13. Signālu pārvade un traucējumu novēršana – 1h
14. Kontroldarbs par mērsistēmām un signāliem.
15. Lietišķā elektronika. Tranzistori un to raksturlīknes – 2h.
16. Tranzistoru darba režīma aprēķini pēc to raksturlīknēm – 2h (Praktiskais darbs)
17. Pusvadītāju slēdži un to izmantošana – 2h.
18. Tranzistoru un tiristoru slēdžu vadības shēmu izpēte un darba režīma iestatīšana – 2h (Laboratorijas darbs)
19. Optotiristoru izmantošana izpildierīču vadībai – 2h. (Laboratorijas darbs)
20. Pastiprinātāju darbības principi. Operacionālie un instrumentālie pastiprinātāji – 2h.
21. Automātiskās regulēšanas sistēmu veidi un to darbības pamatprincipi – 2h.
22. Programmējamo loģisko kontrolleru (PLC) programmēšana – 4h. (Praktiskais darbs)
23. PLC programmēšana un tā darbības eksperimentāla pārbaude – 4h. (Laboratorijas darbs)
24. Elektropneimatiskās iekārtas vadība ar programmējamo loģisko kontrolleri – 4h (Laboratorijas darbs)
25. Mehatronisko sistēmu diagnostika – 1h.

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Kurss noslēdzas ar eksāmenu. Lai kārtotu eksāmenu, jābūt aizstāvētiem laboratorijas darbiem un sekmīgi jāuzraksta kontroldarbi.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Patstāvīgā darba laikā studenti padziļināti apgūst lekcijās iztirzātās tēmas, veic nepieciešamos aprēķinus praktisko darbu uzdevumiem un laboratorijas darbiem.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Students sekmīgi aizstāv laboratorijas darbu, ja veicis nepieciešamos aprēķinus un spēj sekmīgi atbildēt uz jebkuru kontroljautājumu.

Pamatliteratūra

1. Janschek K. Mechatronic systems design: methods, models, concepts. Heidelberg: Springer, 2012. 805 p.
2. Boukas El-Kébir, AL-Sunni Fouad M. Mechatronic systems: analysis, design and implementation. Berlin: Springer, 2011. 501 p.
3. Kaķītis A., Galiņš A. Leščevics P. Sensori un mērīšanas sistēmas. Jelgava: LLU, 2008. 396 lpp.

Papildliteratūra

1. Dynamic systems. Modeling, analysis and simulation. Trondheim: Tapir academic press, 2004. 213 p.
2. Proporcionālā hidrauliskā piedziņa. A. Kaķītis, A. Kirka, A. Galiņš, Ē. Kronbergs, R. Puronas. [B. v.: b. i.], 2001. 121 lpp.

Periodika un citi informācijas avoti

Lekcijas un e-studiju materiāli.

Piezīmes

Kurss ir iekļauts TF studiju programmā L/s inženierzinātne pilna un nepilna laika studijās.