Εφαρμογές Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Γενικά

• Κωδικός Μαθήματος: 1811
• Εξάμηνο: 8ο
• Τύπος Μαθήματος: Εξειδίκευσης - Ανάπτυξης Δεξιοτήτων (ΕΞ-ΑΔ)
• Είδος Μαθήματος: Επιλογής (ΕΠ)
• Γνωστική Περιοχή: Ενσωματωμένα - Υπολογιστικά Συστήματα (ΕΥΣ)
• Διδασκαλία Θεωρίας: 2 ώρες/εβδομάδα
• Διδασκαλία Εργαστηρίου: 2 ώρες/εβδομάδα
• Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
• Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
• Προτεινόμενα προαπαιτούμενα μαθήματα: (1711) Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου
• Συντονιστής: Τζέκης Παναγιώτης

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι η δημιουργία του βασικού υπόβαθρου για την κατανόηση της ευρείας επιστημονικής περιοχής των Συστημάτων Αυτόματου Ελέγχου (Σ.Α.Ε.) καθώς και της εφαρμογής σε μονάδες κατασκευής. Ο φοιτητής θα έχει την ευκαιρία με κλασικές τεχνικές σχεδίασης να κατασκευάσει πρωτότυπες μονάδες παραγωγής σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτήτης/τρια αναμένεται να είναι σε θέση να:

• Γνωρίζει τις καινούργιες μεθόδους τεχνολογίας ελέγχου του αυτοματισμού στην βιομηχανία.
• Αναγνωρίζει και να εξηγεί τη λειτουργία διαφόρων βιομηχανικών μονάδων.
• Εξομοιώνει συστήματα και να επιλύει αυτά με την χρήση λογισμικού.
• Δημιουργεί τρόπους κατασκευής συστημάτων και να τα ελέγχει προγραμματίζοντάς τα.
• Γνωρίζει τις καινούργιες μεθόδους τεχνολογίας ελέγχου του αυτοματισμού στην βιομηχανία.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Περιεχόμενο Μαθήματος

Περίγραμμα Θεωρίας
Εισαγωγή στη Ρομποτική (Ιστορική Αναδρομή, Σύγχρονη και Μελλοντική Τεχνολογία). Δομή και ταξινόμηση των Ρομπότ. Βασικές Τεχνικές Ελέγχου Ρομπότ Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα. Μοντέλα. Σχεδιασμός Τροχιάς Ρομποτικού Βραχίονα. Γενικά χαρακτηριστικά μηχανικών και ηλεκτρομηχανικών διακοπτών υψηλής και χαμηλής ισχύος. Γενικά χαρακτηριστικά ηλεκτρικών μηχανών. Περιστροφικοί κινητήρες Σ.Ρ, Ε.Ρ, σερβοκινητήρες, βηματικοί κινητήρες, κινητήρες χωρίς ψήκτρες, ηλεκτρομειωτήρες. Κινητήρες γραμμικής μετατόπισης. Αισθητήρες, ειδικοί αισθητήρες μέτρησης γωνιακής ταχύτητας και θέσης. Ταχογεννήτριες, ευθύγραμμοι και περιστροφικοί κωδικοποιητές. Αναφορά στις καινούργιες τεχνολογίες ελέγχου φυσικών πόρων (Πετρέλαια- Φυσικό αέριο).

Περίγραμμα εργαστηρίου.
Επίδειξη λειτουργίας ρομποτικού βραχίονα διαφόρων βαθμών ελευθερίας, έλεγχος ταχύτητας D.C. κινητήρα, ανοικτού και κλειστού βρόχου χωρίς φορτίο & με φορτίο.- Έλεγχος σερβομηχανισμού θέσης.- Σύστημα ελέγχου στάθμης υγρών. -Σύστημα ελέγχου ροής δύο υγρών.- Παραδείγματα και εφαρμογές (Έλεγχος μίξης υγρών – θερμοκρασίας φούρνου)-Σύστημα ελέγχου σφαίρας Ball and Beam-Σύστημα Ελέγχου Ψηφιακού Εκκρεμούς (Inverted Pendulum) με Η/Υ- Αναλογικός έλεγχος συστημάτων: Εξομοίωση συστημάτων και επίλυση διαφορικών εξισώσεων 1ης και 2ης τάξης με την χρήση λογισμικού και αναλογικών υπολογιστών.

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης

• Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία.
• Εργαστηριακή εκπαίδευση σε μικρές ομάδες φοιτητών.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργαστηρίου, ηλεκτρονικές σημειώσεις, ηλεκτρονική επικοινωνία με τους φοιτητές.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση φοιτητών

Ι. Γραπτή τελική εξέταση (ΓΕ) (50%) που περιλαμβάνει:
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης
- Επίλυση ασκήσεων θεωρίας
ΙΙ. Εργαστηριακή εξέταση (ΕΕ) (50%) που περιλαμβάνει:
- Εβδομαδιαία εργαστηριακές εργασίες σε μικρές ομάδες
- Τελική Εξέταση εργαστηρίου
Ο βαθμός του μαθήματος (ΓΕ*0,5 + ΕΕ*0,5) πρέπει να είναι τουλάχιστον πέντε (5).
Ο βαθμός της Γραπτής τελικής εξέτασης και της Εργαστηριακής εξέτασης πρέπει να είναι τουλάχιστον
τέσσερα (4).
Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι προσβάσιμα στους φοιτητές από την ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"

1. Βιβλίο [3745]: Βιομηχανικός Έλεγχος, Φ. Κουμπουλής
2. Βιβλίο [24656]: Εισαγωγή στη διδακτική θετικών επιστημών, Σμυρναίου Ζαχαρούλα Γ.

Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία

1. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΚΑΡΥΜΠΑΚΑΣ-ΣΕΡΒΕΤΑΣ 1978 ΑΘΗΝΑ
2. Γραμμικά Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : CHARLES E. ROHRS-JAMES L. MELSA-DONALD G. SCHULTZ
3. Σύγχρονα Συστήματα Ελέγχου : RICHERD C. DORF-ROBERT H. BISHOP (9η Εκδοση): ΕΚΔ. ΤΖΙΟΛΑ 2003
4. Robot Builders GORDON MCCOMB (1st edition1987)
5. MatLab Για Επιστήμονες και Μηχανικούς: ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ Β. ΧΑΤΖΙΚΟΣ: ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ.
6. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Λυμένες Ασκήσεις : ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ Ν. ΒΕΛΩΝΗ : ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ.
7. Εισαγωγή Στον Αυτόματο Έλεγχο : Π.Ν. ΠΑΡΑΣΚΕΥΟΠΟΥΛΟΥ : ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΑΘΗΝΑ 1991.
8. Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου : BENJAMIN C. KUO, FARID GOLNARAGHI ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΚΤΙΤΗΣ : ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΩΝ.
9. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΚΤΙΤΗΣ (4η ΕΚΔΟΣΗ 2003)
10. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ (ΤΟΜΟΣ Α) :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2001.
11. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ (ΤΟΜΟΣ Β) :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2007.
12. Ασκήσεις Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου :ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2010.

Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία

1. Electrical Engineering Fundamentals : VINCENT DEL TORO : PRENTICE-HALL.
2. Modern Control Engineering : KATSUHIKO OGATA (Second Edition) : PRENTICE HALL.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

1. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering