HrvatskihrEnglishen
Web login
img not found
img not found
img not found

Mehatronika

Izbornik predmeta

Mehatronika

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2025./2026.

Nositelji

prof. dr. sc.
Dario Matika

Predavanja

doc. dr. sc.
Mario Hrgetić
prof. dr. sc.
Željko Šitum

Seminar

doc. dr. sc.
Mihael Cipek
doc. dr. sc.
Mario Hrgetić

Opis predmeta

Cilj kolegija je upoznavanje s modeliranjem, analizom i sintezom mehatroničkih sustava. Nakon odslušanog kolegija student treba steći osnovna znanja i vještine o analizi i sintezi mehatroničkih proizvoda ili proizvodnih procesa. To podrazumijeva znanje osnovnih pojmova iz mehatronike, poznavanje osnova modeliranja i upravljanja mehaničkim sustavima, te poznavanje osnovnih elemenata nekog mehatroničkog sustava. Kolegij također ima za cilj upoznati studente s hidrauličkim i pneumatskim sustavima, njihovim značajkama te praktičnom primjenom u industriji i vojnom inženjerstvu. Objašnjavaju se karakteristike rada klasičnih, proporcionalnih i servo sustava s hidrauličkim i pneumatskim pogonom, te se upoznaju osnovne komponente za izvedbu postrojenja. Predmet obuhvaća analizu i upravljanje robotskih sustava s hidrauličkim i pneumatskim pogonom, primjenu naprednih metoda u regulaciji sustava tehnike fluida i izvedbe digitalnih algoritama upravljanja u realnom vremenu. Također se daje i pregled metoda i praktičkih rješenja digitalnog upravljanja pomoću mikroprocesora, s osvrtom na elemente digitalne regulacije, mikroračunala, sklopova za povezivanje, senzora i aktuatora, te vremenski diskretnih (digitalnih) algoritama upravljanja. Cilj kolegija također je popratiti teoretsko gradivo s predavanja brojnim vježbama na eksperimentalnim laboratorijskim sustavima.

Studijski programi

diplomski
Vojno inženjerstvo - studij
Izborna grupa obveznih predmeta - DVI (1. semestar)

Ishodi učenja

  1. Definirati načela upravljanja i regulacije tehničkih sustava
  2. Objasniti model mehaničkog sustava u obliku pogodnom za upravljanje i regulaciju.
  3. Navesti usvojeno znanje o temeljnim pojmovima i komponentama sustava tehnike fluida,
  4. Objasniti izvedbu reguliranih hidrauličkih i pneumatskih sustava koji se sastoje od pogonskog dijela (crpke), upravljačkog dijela (ventili), izvršnog dijela (cilindri i motori ), mjernih članova (senzora) i regulacijskog uređaja,
  5. Objasniti temeljna načela i primjene upravljačkih strategija u otvorenom i zatvorenom krugu, projektirati i podesiti PID regulator, te primijeniti neke napredne metode za regulaciju sustava tehnike fluida,
  6. Razviti regulacijski sustav s hidrauličkim ili pneumatskim pogonom (npr. regulacija položaja, brzine ili sile) u praktičnoj primjeni.
  7. Analizirati izvedbu i rad digitalnog sustava upravljanja zasnovanog na mikroprocesorskoj platformi
  8. Objasniti temeljna načela rada perifernih jedinica (A/D i D/A pretvornici, digitalni ulazi i izlazi, brojila za prijem signala s inkrementalnih davača, generatori PWM signala)
  9. Primijeniti sustav logičkog upravljanja i digitalni PID regulator u Matlab/Simulink , STEP 7 i C/C++ okruženjima

Oblici nastave

Predavanja

Vježbe

Samostalni zadaci

Laboratorij

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u mehatroniku, povijesni osvrt. Upoznavanje s mehatroničkim primjerima: samobalansirajuće vozilo kao primjer.
  2. Matematički modeli tehničkih sustava pogodni za upravljanje i regulaciju. Prijenosna funkcija, algebra blokova, model u Matlab/Simulinku.
  3. Analiza sustava u vremenskom području. Odzivi na standardne pobudne funkcije. Osnovna svojstva odziva. Stupanj prigušenja i vremenska konstanta.
  4. Osnovni regulatori, pitanje stabilnosti i točnosti. PID regulator, analiza stabilnosti i točnosti regulacijskog sustava.
  5. Uvod u hidrauliku i pneumatiku, prednosti i nedostaci hidrauličkih i pneumatskih sustava. Osnovne značajke klasične hidraulike i pneumatike. Osnovni elementi i izvedbe hidrauličkih i pneumatskih sustava. Upoznavanje sa simbolima hidrauličkih i pneumatskih shema.
  6. Proporcionalni hidraulički i pneumatski sustavi. Osnovni elementi i njihove značajke. Upravljanje hidrauličkih i pneumatskih sustava pomoću proporcionalnih ventila.
  7. Kolokvij 1.
  8. Servohidraulika - osnovne značajke. Tipovi servoventila. Regulacija položaja, brzine i sile hidrauličkih i pneumatskih sustava (demonstracija rada).
  9. Pravci razvoja suvremenih hidrauličkih i pneumatskih sustava. Upravljanje robotskih sustava s hidrauličkim i pneumatskim pogonom.
  10. Struktura mikroprocesora, dijelovi mikroračunala i instrukcijski set. Industrijski programabilni logički kontroleri (PLC-i) Siemens porodice S7-200/300/1200
  11. Koncepcije ulazno/izlaznog prijenosa, ulazno/izlazni sklopovi. Izvršavanje upravljačkog koda u asinkronom ciklusu (scan cycle) i vremenski prekid.
  12. A/D i D/A pretvornici, senzori i sklopovi za prihvat signala, aktuatori Primjeri logičkog upravljanja, sekvencijalnog upravljanja i regulacije dinamičkog sustava primjenom mikrokontrolera.
  13. Uvod u digitalno vođenje, struktura digitalnog sustava upravljanja (DSU), uzorkovanje kontinuiranog signala i Z transformacija. Digitalni PID regulator. Analiza signala i sustava upravljanja u vremenski-diskretnom području, primjena Z transformacije za analizu sustava upravljanja.
  14. Dodatna poglavlja mehatronike. Ponavljanje.
  15. Kolokvij 2.

Literatura

G. Nikolić, J. Novaković (2003.), Pneumatika i hidraulika II, Školska knjiga
(.), Interni nastavni materijal za predmet,

Za studente

Izvedba

ID 282210
  Zimski semestar
6.0 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
45 Seminar

Sličan predmet