| MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ | |||||
| Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey | ||
| Ders Kodu | Ders Adı | Yarıyıl | Teorik | Pratik | Kredi | AKTS |
| MCH4921 | Mekatronik Sistem Tasarımı | Güz | 1 | 2 | 2 | 5 |
| Öğretim Dili: | İngilizce |
| Dersin Türü: | Must Course |
| Dersin Seviyesi: | LİSANS |
| Dersin Veriliş Şekli: | Hibrit |
| Dersin Koordinatörü: | Doç. Dr. MEHMET BERKE GÜR |
| Dersin Amacı: | MCH4921 dersi, müfredattaki üç ana tasarım dersinden biridir. Bu derste öğrenciler, eğitimlerinin ilk üç yılı boyunca aldıkları temel bilim, mühendislik ve teknoloji ile ilgili derslerde elde ettikleri teorik bilgileri ile kazandıkları pratik deneyimleri kullanarak bir mekatronik bir sistemi kurgular, tasarlar ve tercihen üretirler. Ders özellikle mekanik şasi, eylemci, algılayıcı ve elektronik, gömülü bilgisayarlar ve programlama, denetleyici gibi mekatronik alt sistem bileşenlerinin tasarımına ve entegrasyonuna odaklanır. Bu ders sırasında öğrenciler, bir mekatronik sistemin (i) modellemesini, (ii) benzetimler ile çözümlemesini ve testini, (iii) en-iyileştirmesini (optimizasyon), (iv) bileşenlerinin seçimin ve özel bileşenlerin tasarımını ile (iv) tasarımın değerlendirilmesi ve doğrulanması için deneyler geliştirir. |
|
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; 1) Karmaşık bir mekatronik sistemin ana bileşenleri ve bütünüyle modelleyebilme ve benzetimini gerçekleştirebilme. 2) Karmaşık bir mekatronik system için tasarım gereksinimlere uygun olarak kullanıma hazır bileşenleri seçme ve/veya bir bileşeni tasarlama becerisi kazanılması. 3) Lisans derslerinde edindikleri bilgi ile becerileri kullanarak ve mühendislik standartlarını dikkate alarak, gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında tasarlanan alt bileşenlerin bir araya getirilmesi ile karmaşık bir mekatronik sistemin fiziki tasarım becerisi kazanılması. 4) Bir performans kriterine dayanarak karmaşık bir mekatronik sistem tasarımını en iyileştirme (optimize etme) yeteneği. 5) Karmaşık bir mekatronik sistem tasarımının değerlendirilmesi, gerçeklenmesi ve doğrulanması için gerekli deneyleri tasarlama ve uygulama becerisi. |
| Algılayıcılar; Eyleyiciler; Sinyal toplama, filtreleme ve yükseltimi; Elektromekanik modelleme ve tasarım; Piezoelektrik Etki, Elektromanyetik; Güç Elektroniği; Matematiksel modelleme; Sayısal benzeşim; Sayısal Çözümleme ve en iyileştirme; Hareket kontrolü |
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
| 1) | Mekatroniğe Giriş ve Temel Kavramlar: Fiziki Bileşenleri Gerçek Örnekler ile Tanımlama | |
| 2) | Duyucular ve Eyleyiciler: Giriş (Hassasiyet, İşaret-Gürültü Oranı vb.) | |
| 3) | Duyucular: Mekanik ve Piezoelektrik Duyucular (Prensipler, Modelleme, İmalat) | |
| 4) | Duyucular: Optik ve Elektromanyetik Duyucular(İlkeler, Modelleme, İmalat) | |
| 5) | Sinyal Koşullandırma: Veri Toplama (Diferansiyel, Çıkış/Giriş, Süzgeçleme, Yükseltme, Parazit, Gürültü Engelleme, vb.) | |
| 6) | ADC / DAC cihazları ile Bilgisayar Kontrollü Sistemler | |
| 7) | Eyleyiciler: Doğru Akım Motorlar (DC) (İlkeler, Modelleme) | |
| 8) | Eyleyiciler: Elektromanyetik Eyleyiciler (İlkeler, Modelleme, İmalat) | |
| 9) | Eyleyiciler: Güç Elektroniği (Doğrultucu Devreler, Dönüştürücü Devreleri vb.) | |
| 10) | Eniyileştirmeye Giriş (Sayısal ve Geometrik Yöntemler) | |
| 11) | Elektromekanik Modelleme (Mekanik Sistemler) | |
| 12) | Elektromekanik Modelleme (Elektrik Sistemler) | |
| 13) | Kontrol (Endüstriyel Uygulamalarda PID Kontrolü) | |
| 14) | Kontrol (Doğrusal olmayan Sistemlerin Doğrusallaştırılması, Durum Uzayı ve Durum Geri Besleme Denetleyicileri) |
| Ders Notları / Kitaplar: | 1) Mechatronics with Experiments, S. Cetinkunt, 2nd edt., Wiley, 904 p., 2015. ISBN: 978-1-118-80246-5, 2015. ISBN: 978-1118802465 2) Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical and Electrical Engineering, W. Bolton, 7th edt., Pearson, 688 p., 2018. ISBN: 978-1292250977 3) Mechatronics System Design by Richard A. Kolk, Devdas Shetty and Richard Kolk 4) Mechatronic Systems, Sensors, And Actuators by Robert H. Bishop 5) Control and Mechatronics Edited By Bodgan Wilamowski, J. David Irwin 6) R.M. Schmidt, G. Schitter, A. Rankers, J. van Eijk, “The Design of High Performance Mechatronics,” 2nd Rev. Ed., Delft University Press 7) K. Kaltenbacher, “Numerical Simulation of Mechatronic Sensors and Actuators,” Springer |
| Diğer Kaynaklar: | IEEE/ASME Transactions on Mechatronics Lecture Notes |
| Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
| Devam | 14 | % 0 |
| Projeler | 1 | % 40 |
| Ara Sınavlar | 1 | % 20 |
| Final | 1 | % 40 |
| Toplam | % 100 | |
| YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 20 | |
| YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 80 | |
| Toplam | % 100 | |
| Aktiviteler | Aktivite Sayısı | Süre (Saat) | İş Yükü |
| Ders Saati | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 7 | 4 | 28 |
| Proje | 1 | 48 | 48 |
| Ara Sınavlar | 1 | 3 | 3 |
| Final | 1 | 3 | 3 |
| Toplam İş Yükü | 124 | ||
| Etkisi Yok | 1 En Düşük | 2 Düşük | 3 Orta | 4 Yüksek | 5 En Yüksek |
| Dersin Program Kazanımlarına Etkisi | Katkı Payı | |
| 1) | Matematik, Fen Bilimleri ve Mekatronik Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alandaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilir. | 5 |
| 2) | Karmaşık Mekatronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular. | 5 |
| 3) | Karmaşık mekatronik sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. | 5 |
| 4) | Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır. | 4 |
| 5) | Karmaşık Mekatronik Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için nümerik veya fiziksel deney tasarlar ve yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | 5 |
| 6) | Mekatronik Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde bireysel ve ilgili çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır. | 3 |
| 7) | İngilizce ve Türkçe (eğer Türk vatandaşı ise) sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; alanındaki yenilikleri takip edebilecek düzeyde Ingilizce dil bilgisi (Avrupa Dil Portföyü B1 genel düzeyi) kazanir; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanır. | 3 |
| 8) | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerilerine sahip olur. | 4 |
| 9) | Etik ilkelerine uygun davranır, mesleki ve etik sorumluluk bilinci sahibidir; Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgilidir. | |
| 10) | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi edinir. | |
| 11) | Mekatronik Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; Mekatronik mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. |