Mecatrónica

Conhecimentos de Base Recomendados

- Programação de Computadores (Linguagem C)

- Electrónica

- Sistemas Embebidos

Métodos de Ensino

Aulas do tipo magistral para apresentação teórica dos conteúdos do programa com recurso a meios audiovisuais. Aulas teórico-práticas para demonstração de vários conceitos leccionados nas aulas teóricas e aulas laboratoriais, para implementação e apresentação dos resultados parcelares de mini-projectos que envolvam o controlo de sistemas mecatrónicos, implementados por cada grupo de trabalho ao longo do semestre lectivo.

Resultados de Aprendizagem

A unidade curricular de Mecatrónica visa dotar o estudante dos conhecimentos fundamentais necessários ao projecto e desenvolvimento de sistemas mecatrónicos, com particular ênfase em sistemas de controlo compostos por vários eixos motrizes actuados por actuadores electromagnéticos. Para atingir este objectivo, o estudante deverá ficar a conhecer o princípio de funcionamento dos principais actuadores electromagnéticos bem como os respectivos circuitos de electrónica de potência necessários para comandar esses actuadores 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 actuadores de acordo com o objectivo estabelecido.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Sistemas electromecânicos integrados

2. Mecanismos de transmissão de movimentos

- Equações fundamentais da dinâmica de sistemas mecânicos com massas móveis

- Dimensionamento de actuadores

3. Electrónica de potência

- Características estáticas e dinâmicas dos semicondutores de potência

- Interface com circuitos de potência

- Circuitos de regulação linear e comutados

4. Actuadores electromecânicos e circuitos de comando

- Solenóides e actuadores electromagnéticos lineares

- Motores DC com escovas; motores DC sem escovas; motores de passo

- Motores AC; motores de indução e variadores electrónicos de velocidade

- Actuadores piezoeléctricos lineares e rotativos

- Ligas com memória de forma; polímeros electroactivos

5. Controlo de movimentos

- Controlo de velocidade e posição

- Sincronização de eixos motores

- Sistemas programáveis com múltiplos eixos (robôs, máquinas CNC).

Docente(s) responsável(eis)

Lino José Forte Marques

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 35.0%
Exame: 65.0%

Bibliografia

Principal:

- Sabri Cetinkunt, “Mechatronics with Experiments", 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2015.

Complementar:

- Hakan Gürocak, "Industrial Motion Control: Motor Selection, Drives, Controller, Tuning, Applications" John Wiley & Sons, 2016

- 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.