Mecatrónica

Ano
4
Ano lectivo
2020-2021
Código
02000509
Área Científica
Engenharia Biomédica
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
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)

Não

Programa

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.