آزمايشگاه مكاترونيك

سرپرست آزمایشگاه:  دکتر کریم پور


 

  آزمایشگاه مکاترونیک دانشگاه اصفهان در پی راه اندازی مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکاترونیک ایجاد شد. این آزمایشگاه محلی برای ساخت و تست تجهیزات مورد نیاز پروژه های کارشناسی ارشد دانشجویان مکاترونیک است.


علاوه بر سیستمهای ساخته شده توسط دانشجویان، تجهیزات موجود در این آزمایشگاه عبارتند از:

1. دستگاه شبیه ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره:

شبیه­ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره جهت شبیه­سازی شرایط عملکردی ماهواره در مدار کاربرد دارد و امکان انجام تست­های عملی بر روی زمین را به صورت سخت افزار در حلقه فراهم می­آورد.

از کاربردهای آن می­توان به تست پایداری وضعیت شبیه­ساز ، بررسی عملکرد حسگرها و عملگرها ، ارزیابی عملکرد کنترل‌گرها در دینامیک صلب و انعطاف­پذیر ماهواره­ها، پیاده­سازی کنترل‌گرها با در نظر گرفتن گشتاورهای ناشی از تعادل مرکز جرم و خطای نصب عملگرها ، بررسی نحوه ملاقات مداری، پرواز گروهی ماهواره­ها ، بررسی عملکرد برخورد و اتصال ماهواره اشاره نمود..

شبیه­ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره به طور کلی شامل اجزای زیر است.

کامپیوتر شبیه‌ساز برای پیاده­سازی کنترل‌گر

راه­انداز موتورها

مجموعه‌ی چرخ‌های عکس­العملی جهت اعمال گشتاور به پلتفرم

حسگر AHRS به منظور اندازه‌گیری موقعیت و سرعت زاویه‌ای

به دلیل عدم وجود نمایشگر در شبیه­ساز برای مشاهده وضعیت سیستم، کامپیوتر زمینی با ارتباط بی‌سیم به کامپیوتر شبیه‌ساز وصل شده و امکان نظارت و کنترل سیستم را فراهم می­کند. همچنین از نرم‌افزار لب‌ویو برای پیاده­سازی کنترل‌گر و ارتباط با سخت افزار استفاده می شود.


2. دستگاه توپ و تیر:

دستگاه گوی و تیر به عنوان نمونه‌ای از یک سیستم ذاتا ناپایدار در بسیاری از آزمایشگاه¬های کنترل، رباتیک و مکاترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم به ویژه برای آموزش اصول کنترل در واحدهای درسی دانشگاهی کنترل اتوماتیک، کنترل مدرن طراحی و ساخته شده است. پایدارسازی و کنترل موقعیت توپ روی تیر دو مسئله اصلی در این سیستم کنترلی هستند. در این سیستم یک گوی فولادی آزادنه بر روی یک تیر V شکل می‌غلتد. محور یک موتور سروو به وسط تیر کوپل شده که زاویه تیر را کنترل می‌کند و یک سنسور خطی موقعیت گوی را روی تیر اندازه می‌گیرد.

 

 

 3. دستگاه سرو موتور:
این وسیله آموزشی با استفاده از یک مکانیزم سروو متشکل از یک موتور DC دقیق و مجموعه ای از سنسورها، بورد کنترل حرکت و تقویت­کننده­ها، بستر مناسبی را برای بررسی مفاهیم ابتدایی در سیستم­های کنترلی فراهم می­کند. به علاوه با انتخاب مناسب آزمایش­های قابل انجام توسط این وسیله، می­توان از آن در آموزش­های فنی و حرفه­ای، فوق حرفه­ای و نیز دانشگاهی بهره جست. بکارگیری بسته نرم­افزاری ارتباط دستگاه با محیط MATLAB Simulink شرایط لازم را جهت استفاده دانشجویان از امکانات این نرم­افزار جهت تحلیل، نمایش و آنالیز داده­های ورودی و خروجی سیستم فراهم می­سازد. طراحی دستگاه آزمایش به گونه­ای انجام گرفته که موارد مختلفی از تحلیل­ها و آزمایش­های مرتبط با سیستم­های کنترلی بر اساس نیاز کاربر، اعم از موارد آموزشی و پروژه­های دانشجویی، در بر گرفته شود.

 

 

 4. میزهای پنوماتیک:

آزمایشگاه پنوماتیک یکی از جذاب ترین و کاربردی ترین آزمایشگاه‌های گرایش ساخت و تولید و مکاترونیک، می‌باشد. در این میزها با استفاده از سیلندرها، شیرهای کنترل جهت، شیرهای تابع زمان و ......، انواع مدارهای کنترل نیوماتیک قابل اجرا است. دانشجویان پس از طراحی این مدارها جهت بررسی عملکرد آنها از این تجهیزات استفاده می‌کنند. همچنین پس از آشنایی دانشجویان با سیستم­های نیوماتیک، تجهیزات الکتریکی شامل کلیدها، میکروسویچ‌ها، رله­‌ها و ... برای کنترل بهتر مدارهای نیوماتیک استفاده می‌شود. این مبحث الکترونیوماتیک نامیده می­شود. پس از این مبحث، با کمک PLC نیز میتوان مدارهای نیوماتیک را بسیار ساده تر طراحی و کنترل نمود.

 

 

 5. میزهای PLC

PLC از عبارت Programmable Logic Control به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است. PLC کنترل کننده ای که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری یا آنالوگ دریافت و آنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده است پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمانهایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند. به عبارت دیگر PLC عبارت است از یک کنترل کننده منطقی که می تواند منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود ودر صورت نیار براحتی آن را تغییر داد.


میزهای PLC شامل یک PLC و ماژول‌های مختلف آن است که دانشجویان به کمک آنها کار کردن با PLC را فرا می‌گیرند.

 

 

تاریخ به روز رسانی:
1399/04/14
تعداد بازدید:
1420
دانشگاه اصفهان
آدرس: اصفهان، میدان آزادی، دانشگاه اصفهان،میدان خوارزمی، ابتدای بلوار سلامت، ساختمان انصاری
کدپستی: 8174673441
تلفن: 37932685 تلفکس: 36682887
Powered by DorsaPortal