Đang tải... (xem toàn văn)
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.
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 mơn học Thiết kế hệ thống cơ điện tử (Mechatronics System Design) Số tín chỉ 3(2.2.5) Số tiết Tổng: 60 LT: 30 Tỉ lệ đánh giá BT: 20% TN: Hình thức đánh giá Kiểm tra: vấn đáp Thi: tự luận 60 phút MSMH ME3005 TH: 30 TN: 0 BTL/TL: x KT: 20% BTL/TL: 20% Thi: 40% Môn không xếp TKB Môn tiên quyết Mơn học trước Chi tiết máy (ME2007), Kỹ thuật điều khiển tự động (ME2009) Mơn song hành Vi điều khiển (ME3007) CTĐT ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ mơn học Năm 3 Ghi chú khác 1. Mục tiêu của mơn học: Mơn 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 mơn học: Những nội dung sau đây sẽ được giảng dạy và thảo luận trong mơn học Tổng quan về hệ thống cơ điện tử và ứng dụng Phương pháp thiết kế và Quản lý dự án Kỹ thuật và cơng cụ mơ hình hóa và mơ phỏng hệ cơ điện tử (cơ, điện) Các thành phần hệ thống cơ điện tử (ơn): 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 mơn 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 u 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 L.O.2.1 Sử dụng cơng cụ Microsoft project để thể hiện ý tưởng L.O.2.2 Phân chia được thành những khối cơng việc nhỏ, cụ thể L.O.2.3 Gán được các nguồn lực cần thiết để thực hiện từng cơng việc Xác định được chức năng và ý tưởng thiết kế từ u cầu sản phẩm L.O.3.1 Lên kế hoạch thực hiện thiết kế thơng 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 mơ hình hóa bộ điều khiển và cả hệ thống L.O.4.4 Xây dựng được giải thuật điều khiển và lập trình mơ 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 mơn 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 mơn học được đánh giá xun suốt q trình học + Bài tập: • Bài tập trên lớp (nhóm) • Bài tập về nhà (nhóm) + Kiểm tra: • Kiểm tra giữa kỳ + Q trình: • Bài tập lớn • Hoạt động nhóm + Thi: • Thi cuối kỳ : 10% : 10% : 20% : 10% : 10% : 40% Điều kiện dự thi: Sinh viên được u cầu phải tham dự giờ giảng trên lớp ít nhất 70% (số lần được điểm danh chun cần). Ngồi ra, sinh viên phải hồn thành tất cả bài tập trên lớp và 70% bài tập về nhà. Nếu sinh viên nào khơng tham gia buổi thuyết trình của nhóm thì điểm thuyết trình của sinh viên đó sẽ bằng khơng Sinh viên cần lưu ý thời hạn nộp bài tập. Tất cả các bài tập về nhà đều phải được nộp thơng qua hệ thống BKEL theo đúng thời gian quy định của giảng viên Trường hợp sinh viên khơng nộp bài: Nếu sinh viên nào khơng nộp bài đúng thời hạn thì sẽ bị khơng điểm cho bài tập đó. Trường hợp nộp muộn: Sinh viên nộp muộn sẽ khơng được chấp nhận nếu khơng 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 Qn TS. Phạm Công Bằng TS. Lê Đức Hạnh 7. Nội dung chi tiết: Tuần/ Chương Nội dung Giới thiệu về môn học Thông tin GV Các vấn đề liên quan đến mơn học Cách dạy và học Cách tìm hiểu project cho nhóm Chuẩn đầu ra chi tiết Hoạt động dạy và học Thầy/Cơ Sinh viên L.O.1.1 Xây dựng được nhóm 45 SV Hướng dẫn chia nhóm Nhận biết điểm mạnh và điểm yếu của mình 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 Ra đầu bài đồ án: thiết kế mobile platform theo vạch cho trước với các yêu cầu: vận tốc tối đa, bán kính cong đường vạch nhỏ nhất, sai số bám vạch cho phép Thảo luận các vấn đề cần giải quyết L.O.1.3 Xác định được nhiệm vụ cụ thể của từng thành viên trong nhóm: Hướng dẫn cách Trưởng nhóm / Phụ tìm và sử dụng tài trách phần cơ khí / lieu Phụ trách phần điện / Phụ trách phần điều khiển / Phụ trách phần lập trình Lập nhóm và phân cơng nhiệm vụ Hoạt động đánh giá phần lập trình Chương 1: Tổng quan Khái niệm hệ thống CĐT Vấn đề tích hợp trong CĐT Quy trình thiết kế hệ thống CĐT Dạy phần nội dung Tìm hiểu tài liệu và Hướng dẫn xây viết phần tổng quan dựng phần tổng cho DA quan của DA L.O.2.2 Phân chia được thành những khối công việc nhỏ, cụ thể Hướng dẫn đề xuất phương án khả thi và lựa chọn phương án, xây dựng sơ đồ nguyên lý thiết kế Thảo luận và viết phần lựa chọn phương án và thiết kế sơ đồ nguyên lý L.O.3.1 Lên kế hoạch thực hiện thiết kế thông qua bảng FRDPARRC Dạy phần nội dung Hướng dẫn mơ hình hóa cho hệ thống của đồ án: phần cơ và phần điện Mơ hình hóa và mơ phỏng hệ cơ khí Mơ hình hóa và mơ phỏng hệ điện Các phần tử cơ bản của một hệ thống CĐT Các ứng dụng của L.O.2.3 Gán được hệ thống CĐT các nguồn lực cần thiết để thực hiện từng cơng việc Chương 2: Mơ hình hóa hệ thống cơ điện tử L.O.2.1 Sử dụng cơng cụ Microsoft project để thể hiện ý tưởng Phương pháp mơ hình hóa Mơ hình hố hệ cơ Mơ hình hố hệ điện và cơ điện Chương 3: Các vấn đề trong thiết kế cơ khí L.O.3.2 Xây dựng Xác định các u Các u cầu thiết 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 cơng, lắp ráp, đo lường Tính khả thi trong chế tạo Xây dựng bản vẽ kỹ thuật L.O.4.1 Thiết kế Thiết kế phần cơ được bản vẽ lắp, bản Hướng dẫn thiết kế khí dùng các chương vẽ chi tiết cơ khí để phẩn cơ khí của DA trình CAD 3D chế tạo Chương 4: Cảm biến trong hệ thống cơ L.O.3.3 Nhóm được Nhóm thảo luận các điện tử các cảm biến cần Dạy phần nội dung loại cảm biến cần thiết cho đồ án thiết Giới thiệu Phân loại cảm biến Các đặc tính của L.O.3.5 Kết nối Hướng dẫn chọn càm biến được cảm biến và lựa cảm biến phù Lựa chọn cảm biến phân tích dữ liệu cảm hợp với thiết kế biến Tìm hiểu các đặc trưng kỹ thuật của cảm biến sử dụng Mơ hình hóa và mơ phỏng cảm biến Chương 5: Cơ cấu tác động 10 Giới thiệu Phân loại cơ cấu tác động Các đặc tính của cơ cấu tác động Lựa chọn cơ cấu tác động Chương 6: Hệ thống L.O.3.4 Nhóm được các cơ cấu tác động Dạy phần nội dung Thảo luận nhóm cần thiết cho đồ án L.O.3.6 Kết nối các Hướng dẫn chọn cơ cấu tác động và lựa cơ cấu tác động thực nghiệm phù hợp với thiết kế Tìm hiểu các đặc trưng kỹ thuật của cơ cấu tác động sử dụng Mơ hình hóa và mơ phỏng cơ cấu tác động cho DA Chương 6: Hệ thống điều khiển 11 12 L.O.4.3 Xây dựng Thảo luận nhóm về được mơ hình hóa bộ 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 định, sai số, … Cách chọn lựa phương án điều khiển: rời rạc, liên tục, phân cấp, tập trung, … L.O.4.4 Xây dựng Hướng dẫn chọn được giải thuật điều lựa và thiết kế bộ khiển và lập trình mơ điều khiển Thiết kế bộ điều khiển và mơ phỏng đánh giá Chương 7: Chế tạo mẫu và thực nghiệm 13 14 Giới thiệu L.O.4.2 Thiết kế Phương pháp chế được bản vẽ mạch tạo mẫu điện để chế tạo Xác định các yếu tố cần thiết cho bài tốn thực nghiệm Thực nghiệm và đánh giá Báo cáo kết quả thực nghiệm L.O.5.1 Xây dựng được slide báo cáo và thuyết trình kết quả thiết kế Kết nối và đánh giá Dạy phần nội dung thực nghiệm cả hệ thống Hướng dẫn chuẩn Thuyết trình được bị tài liệu cho tài liệu các vấn đề kỹ thuật kỹ thuật liên quan Chương 8: Tài liệu kỹ thuật 15 Hồ sơ kỹ thuật Bản vẽ Thuyết minh Báo cáo kỹ thuật L.O.5.2 Viết được Kiểm tra chung DA Hoàn chỉnh hồ sơ báo cáo kết quả thiết Hướng dẫn hồn tài liệu thiết kế và kế thành tài liệu kỹ thuật báo cáo 8. Thơng tin liên hệ: Bộ mơn/Khoa phụ trách Bộ mơn Cơ điện tử Văn phòng 210B11 Điện thoại 0838647256 5870 Giảng viên phụ trách Phạm Cơng Bằng Email cbpham@hcmut.edu.vn, pcbang75@gmail.com Tp. Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 03 năm 2016 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MƠN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG ... Các phần tử cơ bản của một hệ thống CĐT Các ứng dụng của L.O.2.3 Gán được hệ thống CĐT các nguồn lực cần thiết để thực hiện từng cơng việc Chương 2: Mơ hình hóa hệ thống cơ điện tử L.O.2.1 Sử dụng... L.O.4.1 Thiết kế Thiết kế phần cơ được bản vẽ lắp, bản Hướng dẫn thiết kế khí dùng các chương vẽ chi tiết cơ khí để phẩn cơ khí của DA trình CAD 3D chế tạo Chương 4: Cảm biến trong hệ thống cơ. .. L.O.2.1 Sử dụng cơng cụ Microsoft project để thể hiện ý tưởng Phương pháp mơ hình hóa Mơ hình hố hệ cơ Mơ hình hố hệ điện và cơ điện Chương 3: Các vấn đề trong thiết kế cơ khí L.O.3.2 Xây dựng