Mecatrónica
4
2018-2019
02000509
Engenharia Biomédica
Português
Presencial
Semestral
6.0
Opcional
2º Ciclo - Mestrado
Conhecimentos de Base Recomendados
Programação de Computadores, Eletrónica, Sistemas Embebidos.
Métodos de Ensino
Aulas teóricas do tipo magistral para apresentação teórica dos tópicos do programa com recurso a meios audiovisuais.
Aulas práticas laboratoriais para implementação e demonstração dos vários conceitos lecionados nas aulas teóricas e para apresentação dos resultados parcelares de um miniprojecto que envolva o controlo de um sistema mecatrónico, implementado por cada grupo de trabalho ao longo do semestre letivo.
Resultados de Aprendizagem
A unidade curricular de Mecatrónica visa dotar o estudante dos conhecimentos fundamentais necessários ao projeto e desenvolvimento de sistemas mecatrónicos, com particular ênfase em sistemas de controlo compostos por vários eixos motrizes atuados por atuadores eletromagnéticos. Para atingir este objetivo, o estudante deverá ficar a conhecer o princípio de funcionamento dos principais atuadores eletromagnéticos bem como os respetivos circuitos de eletrónica de potência necessários para comandar esses atuadores a partir de sistemas embebidos baseados em microcontroladores. Deverá ainda ser capaz de implementar software de com restrições de tempo-real que permita controlar os atuadores de acordo com o objetivo estabelecido.
Estágio(s)
NãoPrograma
1. Sistemas eletromecânicos integrados
2. Mecanismos de transmissão de movimentos: Equações fundamentais da dinâmica de sistemas mecânicos com massas móveis; Dimensionamento de atuadores
3. Eletrónica de potência: Características estáticas e dinâmicas dos semicondutores de potência; Interface com circuitos de potência; Circuitos de regulação linear e comutados
4. Atuadores eletromecânicos e circuitos de comando: Solenoides e atuadores eletromagnéticos lineares; Motores DC; motores de passo; motores DC sem escovas; Motores AC; motores de indução e variadores eletrónicos de velocidade; Atuadores piezoelétricos lineares e rotativos; Ligas com memória de forma; polímeros electroactivos
5. Controlo de movimentos: Sincronização de eixos motores; Sistemas programáveis com movimentos controlados em múltiplos eixos (robôs, máquinas CNC).
Métodos de Avaliação
Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 15.0%
Projecto: 35.0%
Exame: 50.0%
Bibliografia
Principal:
- Sabri Cetinkunt, “Mechatronics with Experiments", 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2015.
Complementar:
- R. Isermann, “Mechatronic Systems: Fundamentals”, Springer, 2005.
- Klaus Janschek, "Mechatronic Systems Design: Methods, Models, Concepts", Springer, 2012.
- T. Kiong, L. Heng, H. Sunan, "Precision Motion Control - Design and Implementation", 2nd ed, Springer, 2008.