Đề cương môn học Thiết kế hệ thống cơ điện tử (Mechatronics System Design)

Chia sẻ: Thep Thep | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề cương môn học giới thiệu các thành phần cấu thành hệ thống Cơ điện tử, quy trình thiết kế một hệ thống cơ điện tử, cách xây dựng kế hoạch thực hiện một hệ thống cơ điện tử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề cương môn học Thiết kế hệ thống cơ điện tử (Mechatronics System Design)

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Vietnam National University – HCMC Trường Đại Học Bách Khoa Ho Chi Minh City University of Technology Khoa Cơ Khí Faculty of Mechanical Engineering Đề cương môn học Thiết kế hệ thống cơ điện tử (Mechatronics System Design) Số tín chỉ 3(2.2.5) MSMH ME3005 Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 30 TN: 0 BTL/TL: x Môn không xếp TKB Tỉ lệ đánh giá BT: 20% TN: KT: 20% BTL/TL: 20% Thi: 40% Kiểm tra: vấn đáp Hình thức đánh giá Thi: tự luận 60 phút Môn tiên quyết Môn học trước Chi tiết máy (ME2007), Kỹ thuật điều khiển tự động (ME2009) Môn song hành Vi điều khiển (ME3007) CTĐT ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ môn học Năm 3 Ghi chú khác 1. Mục tiêu của môn học: Môn học giới thiệu các thành phần cấu thành hệ thống Cơ điện tử, quy trình thiết kế một hệ thống cơ điện tử, cách xây dựng kế hoạch thực hiện một hệ thống cơ điện tử. Aims: To provide the techniques of design, simulation, prototyping and evaluating a mechatronics system which is combined by mechanical elements, eletrical elements and information hardwares & softwares. 2. Nội dung tóm tắt môn học: Những nội dung sau đây sẽ được giảng dạy và thảo luận trong môn học Tổng quan về hệ thống cơ điện tử và ứng dụng Phương pháp thiết kế và Quản lý dự án Kỹ thuật và công cụ mô hình hóa và mô phỏng hệ cơ điện tử (cơ, điện) Các thành phần hệ thống cơ điện tử (ôn): cảm biến, cơ cấu tác động, bộ điều khiển Case study. Course outline: The following topics will be presented and discussed in this course Introduction to mechatronics system and application Design methodology and Project management Techniques and Tools for Modeling and Simulation Mechatronic systems technologies (reminder): sensors, actuators, controllers Case study. 3. Tài liệu học tập: [1] Devdas Shetty and Richard A. Kolk, Mechatronics System Design, SI Edition, Cengage Learing, 2011. [2] ElKébir Boukas and Fouad M. ALSunni, Mechatronic Systems: Analysis, Design and Implementation, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2011. 4. Hiểu biết, kỹ năng, thái độ cần đạt được sau khi học môn học:
STT Chuẩn đầu ra môn học Sinh viên có khả năng làm việc nhóm L.O.1.1 Xây dựng được nhóm 45 SV L.O.1 L.O.1.2 Xác định được nhiệm vụ chung của DA: thiết kế mobile platform bám vạch với sai số cho phép, tốc độ platform tối đa theo yêu cầu và bán kính cong của vạch nhỏ nhất cho phép L.O.1.3 Xác định được nhiệm vụ cụ thể của từng thành viên trong nhóm: Trưởng nhóm / Phụ trách phần cơ khí / Phụ trách phần điện / Phụ trách phần điều khiển / Phụ trách phần lập trình Xây dựng được Biểu đồ Gantt cho dự án thiết kế L.O.2.1 Sử dụng công cụ Microsoft project để thể hiện ý tưởng L.O.2 L.O.2.2 Phân chia được thành những khối công việc nhỏ, cụ thể L.O.2.3 Gán được các nguồn lực cần thiết để thực hiện từng công việc Xác định được chức năng và ý tưởng thiết kế từ yêu cầu sản phẩm. L.O.3.1 Lên kế hoạch thực hiện thiết kế thông qua bảng FRDPARRC L.O.3.2 Xây dựng được phương án khả thi cho thiết kế L.O.3 L.O.3.3 Nhóm được các cảm biến cần thiết cho đồ án L.O.3.4 Nhóm được các cơ cấu tác động cần thiết cho đồ án. L.O.3.5 Kết nối được cảm biến và phân tích dữ liệu cảm biến L.O.3.6 Kết nối các cơ cấu tác động và thực nghiệm Lập được hồ sơ kỹ thuật để chế tạo L.O.4.1 Thiết kế được bản vẽ lắp, bản vẽ chi tiết cơ khí để chế tạo L.O.4 L.O.4.2 Thiết kế được bản vẽ mạch điện để chế tạo L.O.4.3 Xây dựng được mô hình hóa bộ điều khiển và cả hệ thống. L.O.4.4 Xây dựng được giải thuật điều khiển và lập trình mô phỏng Biết cách trình bày kết quả thiết kế L.O.5 L.O.5.1 Xây dựng được slide báo cáo và thuyết trình kết quả thiết kế L.O.5.2 Viết được báo cáo kết quả thiết kế STT Course learning outcomes Have the ability to work in an interdisciplinary environment. L.O.1.1 Form a team of 45 students. L.O.1 L.O.1.2 Realize the goal of the project of 'design a line tracing car'. L.O.1.3 Determine roles of every member: leader / in charge of mechanical design / in charge of electrical diagrams / in charge of program and control ... Develop the Project Plan in Gantt chart L.O.2.1 Use Microsoft project tool to express ideas L.O.2 L.O.2.2 Break the project areas into actionable pieces of work, segmenting elements into appropriate sublevels L.O.2.3 Have clear accountability for each work package Express conceptual designs from functional requirements. L.O.3.1 Express design steps using FRDPARRC table L.O.3.2 Discuss alternative solutions L.O.3 L.O.3.3 Group essential sensors in the project. L.O.3.4 Group essential actuators in the project. L.O.3.5 Connect sensors and analyze signals. L.O.3.6 Connect actuators and manipulate experimentally. Develop technical report for implementaion L.O.4.1 Create 2D drawings for fabrication and assembly. L.O.4 L.O.4.2 Create electrical diagrams L.O.4.3 Model the controller and the whole system. L.O.4.4 Create control flowcharts and do simulation. Have the ability to communicate effectively L.O.5 L.O.5.1 Make PPT slides to discuss project results L.O.5.2 Write a techinial report to share project results
5. Hướng dẫn cách học chi tiết cách đánh giá môn học: Tài liệu được đưa lên BKEL hàng tuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học. Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học. + Bài tập: • Bài tập trên lớp (nhóm) : 10% • Bài tập về nhà (nhóm) : 10% + Kiểm tra: • Kiểm tra giữa kỳ : 20% + Quá trình: • Bài tập lớn : 10% • Hoạt động nhóm : 10% + Thi: • Thi cuối kỳ : 40% Điều kiện dự thi: Sinh viên được yêu cầu phải tham dự giờ giảng trên lớp ít nhất 70% (số lần được điểm danh chuyên cần). Ngoài ra, sinh viên phải hoàn thành tất cả bài tập trên lớp và 70% bài tập về nhà. Nếu sinh viên nào không tham gia buổi thuyết trình của nhóm thì điểm thuyết trình của sinh viên đó sẽ bằng không. Sinh viên cần lưu ý thời hạn nộp bài tập. Tất cả các bài tập về nhà đều phải được nộp thông qua hệ thống BKEL theo đúng thời gian quy định của giảng viên. Trường hợp sinh viên không nộp bài: Nếu sinh viên nào không nộp bài đúng thời hạn thì sẽ bị không điểm cho bài tập đó. Trường hợp nộp muộn: Sinh viên nộp muộn sẽ không được chấp nhận nếu không có một lý do chính đáng đã được trình bày và phê duyệt của giảng viên trước ngày đến hạn. Bài tập nộp muộn cho phép sẽ bị trừ đi 2 điểm đối với mỗi ngày nộp trễ. 6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy: PGS.TS. Nguyễn Tấn Tiến ThS. Nguyễn Minh Tuấn TS. Võ Tường Quân TS. Phạm Công Bằng TS. Lê Đức Hạnh 7. Nội dung chi tiết: Tuần/ Chuẩn đầu ra chi Hoạt động dạy và học Hoạt động Nội dung Chương tiết Thầy/Cô Sinh viên đánh giá Nhận biết điểm L.O.1.1 Xây dựng Hướng dẫn chia mạnh và điểm yếu được nhóm 45 SV nhóm của mình L.O.1.2 Xác định Ra đầu bài đồ án: được nhiệm vụ thiết kế mobile chung của DA: thiết platform theo vạch kế mobile platform cho trước với các bám vạch với sai số Thảo luận các vấn Giới thiệu về môn yêu cầu: vận tốc tối cho phép, tốc độ đề cần giải quyết học đa, bán kính cong platform tối đa theo Thông tin GV đường vạch nhỏ yêu cầu và bán kính Các vấn đề liên nhất, sai số bám 1 cong của vạch nhỏ quan đến môn học vạch cho phép. nhất cho phép Cách dạy và học Cách tìm hiểu L.O.1.3 Xác định project cho nhóm được nhiệm vụ cụ thể của từng thành viên trong nhóm: Hướng dẫn cách Trưởng nhóm / Phụ Lập nhóm và phân tìm và sử dụng tài trách phần cơ khí / công nhiệm vụ. lieu. Phụ trách phần điện / Phụ trách phần điều khiển / Phụ trách phần lập trình
phần lập trình Chương 1: Tổng quan Khái niệm hệ thống L.O.2.1 Sử dụng Dạy phần nội dung CĐT Tìm hiểu tài liệu và công cụ Microsoft Hướng dẫn xây 2 Vấn đề tích hợp viết phần tổng quan project để thể hiện ý dựng phần tổng trong CĐT cho DA tưởng quan của DA Quy trình thiết kế hệ thống CĐT Hướng dẫn đề xuất L.O.2.2 Phân chia Thảo luận và viết phương án khả thi và được thành những phần lựa chọn Các phần tử cơ lựa chọn phương án, khối công việc nhỏ, phương án và thiết bản của một hệ xây dựng sơ đồ cụ thể kế sơ đồ nguyên lý 3 thống CĐT nguyên lý thiết kế. Các ứng dụng của L.O.2.3 Gán được hệ thống CĐT các nguồn lực cần thiết để thực hiện từng công việc Chương 2: Mô hình hóa hệ thống cơ điện Dạy phần nội dung tử L.O.3.1 Lên kế Hướng dẫn mô Mô hình hóa và mô hoạch thực hiện thiết hình hóa cho hệ phỏng hệ cơ khí 4 Phương pháp mô kế thông qua bảng thống của đồ án: Mô hình hóa và mô hình hóa FRDPARRC phần cơ và phần phỏng hệ điện Mô hình hoá hệ cơ điện. Mô hình hoá hệ điện và cơ điện Chương 3: Các vấn đề trong thiết kế cơ khí L.O.3.2 Xây dựng Xác định các yêu Các yêu cầu thiết 5 được phương án khả Dạy phần nội dung cầu thiết kế: độ chính kế thi cho thiết kế xác, dung sai. Sai số Chuẩn thiết kế, gia công, lắp ráp, đo lường Tính khả thi trong L.O.4.1 Thiết kế Thiết kế phần cơ chế tạo được bản vẽ lắp, bản Hướng dẫn thiết kế 6 khí dùng các chương Xây dựng bản vẽ vẽ chi tiết cơ khí để phẩn cơ khí của DA trình CAD 3D. kỹ thuật chế tạo Chương 4: Cảm biến trong hệ thống cơ L.O.3.3 Nhóm được Nhóm thảo luận các điện tử 7 các cảm biến cần Dạy phần nội dung loại cảm biến cần thiết cho đồ án thiết. Giới thiệu Phân loại cảm biến Tìm hiểu các đặc Các đặc tính của L.O.3.5 Kết nối Hướng dẫn chọn trưng kỹ thuật của càm biến được cảm biến và 8 lựa cảm biến phù cảm biến sử dụng Lựa chọn cảm biến phân tích dữ liệu cảm hợp với thiết kế Mô hình hóa và mô biến phỏng cảm biến Chương 5: Cơ cấu tác động L.O.3.4 Nhóm được 9 Giới thiệu các cơ cấu tác động Dạy phần nội dung Thảo luận nhóm. Phân loại cơ cấu cần thiết cho đồ án. tác động Tìm hiểu các đặc Các đặc tính của trưng kỹ thuật của cơ cơ cấu tác động L.O.3.6 Kết nối các Hướng dẫn chọn cấu tác động sử 10 Lựa chọn cơ cấu cơ cấu tác động và lựa cơ cấu tác động dụng tác động thực nghiệm phù hợp với thiết kế Mô hình hóa và mô phỏng cơ cấu tác động cho DA Chương 6: Hệ thống
Chương 6: Hệ thống điều khiển L.O.4.3 Xây dựng Thảo luận nhóm về được mô hình hóa bộ 11 Giới thiệu Dạy phần nội dung các phương án điều điều khiển và cả hệ Các đặc trưng của khiển thống. hệ thống: độ ổn định, độ chính xác, đáp ứng, độ nhạy Cách xác định các yếu tố cho bài toán thiết kế: đáp ứng, ổn L.O.4.4 Xây dựng định, sai số, … Hướng dẫn chọn Thiết kế bộ điều được giải thuật điều 12 Cách chọn lựa lựa và thiết kế bộ khiển và mô phỏng khiển và lập trình mô phương án điều điều khiển đánh giá phỏng khiển: rời rạc, liên tục, phân cấp, tập trung, … Chương 7: Chế tạo mẫu và thực nghiệm Giới thiệu L.O.4.2 Thiết kế Kết nối và đánh giá 13 Phương pháp chế được bản vẽ mạch Dạy phần nội dung thực nghiệm cả hệ tạo mẫu điện để chế tạo thống. Xác định các yếu tố cần thiết cho bài toán thực nghiệm Thực nghiệm và L.O.5.1 Xây dựng Hướng dẫn chuẩn Thuyết trình được đánh giá được slide báo cáo 14 bị tài liệu cho tài liệu các vấn đề kỹ thuật Báo cáo kết quả và thuyết trình kết kỹ thuật liên quan. thực nghiệm quả thiết kế Chương 8: Tài liệu kỹ thuật L.O.5.2 Viết được Kiểm tra chung DA Hoàn chỉnh hồ sơ 15 Hồ sơ kỹ thuật báo cáo kết quả thiết Hướng dẫn hoàn tài liệu thiết kế và Bản vẽ kế thành tài liệu kỹ thuật báo cáo. Thuyết minh Báo cáo kỹ thuật 8. Thông tin liên hệ: Bộ môn/Khoa phụ trách Bộ môn Cơ điện tử Văn phòng 210B11 Điện thoại 0838647256 5870 Giảng viên phụ trách Phạm Công Bằng Email cbpham@hcmut.edu.vn, pcbang75@gmail.com Tp. Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 03 năm 2016 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG