Jak uczyć projektowania systemów mechatronicznych z QUBE-Servo 2?

Quanser zmienia sposób, w jaki uczelnie wprowadzają studentów w świat nierzadko trudnych zagadnień inżynierskich. Dzięki swoim produktom realizują nową jakość nauczania teorii, zastosowania oraz wdrażania sterowania, robotyki i mechatroniki. Jednym z ważnych urządzeń w ofercie Quanser jest QUBE-Servo 2. W jaki sposób możesz uczyć projektowania systemów mechatronicznych z jego pomocą?

 

Spis treści:

 

QUBE-Servo 2 w laboratorium na uczelni

QUBE-Servo 2 to platforma edukacyjna, która umożliwia skuteczną naukę mechatroniki i pojęć sterowania na poziomie studiów licencjackich. Dzięki modułowej budowie może być wykorzystywany w wielu obszarach, co umożliwia uczelniom stworzenie kompleksowego laboratorium dydaktycznego. QUBE-Servo 2 jest wprowadzany przez uczelnie na całym świecie, co potwierdza jego skuteczność i ogromne wsparcie dla prowadzących.

Jak wspomnieliśmy, jest dostarczany z dwoma wymiennymi modułami, a także dyskiem bezwładnościowym i wahadłem. Dzięki temu znajduje zastosowane podczas wielu standardowych eksperymentów kontrolnych. Elastyczność QUBE-Servo 2 polega dodatkowo na możliwości dołączania własnych modułów do dostarczonego systemu.

 

Jakie możliwości zapewnia QUBE-Servo 2?

Możliwość rozbudowy QUBE-Servo 2 sprawia, że eksperyment można dostosować do różnych poziomów uczestników kursu oraz poruszanych na nim zagadnień. Prosty eksperyment z kulą na belce pozwala na zaprezentowanie podstaw teorii sterowania, a jednocześnie jest doskonałym wprowadzeniem do bardziej złożonych systemów związanych także z dynamiką. W tym przypadku student nie musi jednak znać nowoczesnych koncepcji sterowania, na przykład przestrzeni stanów.

QUBE-Servo 2 z modułem kuli na belce umożliwia więc modelowanie i zaprojektowanie sterowania z pomocą klasycznych technik PID i funkcji transferu, które następnie zostanie zweryfikowane w praktyce. Dodatkowo student otrzymuje możliwość przeglądu projektu oraz kontrolowania poszczególnych zadań, co ułatwia organizację pracy na laboratoriach.

 

Jak uczyć projektowania systemów mechatronicznych z pomocą Quanser?

System mechatroniczny to rodzaj inteligentnego systemu, który integruje czujniki, siłowniki, zdolności obliczeniowe i protokoły komunikacyjne. Jednym z nich może być dron, który ma wbudowany procesor z czujnikiem IMU oraz siłowniki śmigła. Prostszym przykładem jest jednak wspomniany eksperyment Quanser z kulką i belką, który możesz przeprowadzić dzięki QUBE-Servo 2, ponieważ składa się z:

  • czujników: enkoder QUBE-Servo 2 i czujnik położenia kuli
  • siłowników: silnik QUBE-Servo 2 DC
  • Obliczeń: kontroler działający na komputerze, laptopie, MCU
  • Komunikacji: QUBE-Servo 2 USB do archiwizacji danych

 

Aby zaprojektować system mechatroniczny z QUBE-Servo 2, niezbędne będą trzy grupy zasobów: zadania, komponenty i prymitywy. Prowadzący ma jednak możliwość dostosowania poziomu eksperymentu do wiedzy studentów, udostępniając im część zasobów.

 

Nauka projektowania systemów mechatronicznych na różnych poziomach

Na każdym roku studiów zwiększa się wiedza i świadomość studentów w obszarze teorii sterownia, dlatego firma Quanser umożliwia dostosowanie eksperymentów do aktualnego poziomu uczestników laboratoriów. Prowadzący decyduje, jakie materiały udostępni przed przejściem do faktycznego projektowania systemów mechatronicznych. Poniżej pojawia się przykładowy podział dostosowany do realizowanego etapu studiów:

  • Poziom 1 (studenci I roku studiów inżynierskich/licencjackich): dostarczenie kompletnego zadania – na przykład pełnego modelu Simulink. Od studenta jest wymagana konfiguracja lub testowanie. Brak projektu do wykonania.
  • Poziom 2 (studenci II roku studiów inżynierskich/licencjackich): dostarczenie komponentów oprogramowania – na przykład biblioteka Simulink zawierająca podsystem oprogramowania. Student otrzymuje do wykonania zadanie projektowe z ich wykorzystaniem
  • Poziom 3 (absolwenci lub osoby realizujące zaawansowany projekt): dostarczenie prymitywnych atrybutów, na których podstawie należy wykonać zadanie projektowe. Student projektuje zadanie samodzielnie.

 

Dodatkowe materiały od Quanser ułatwiające naukę projektowania systemów mechatronicznych

Quanser dostarcza kompleksowe rozwiązania ułatwiające prowadzenie zajęć. Obejmują one nie tylko materiały dydaktyczne dla studenta, ale również przewodnik dla prowadzącego, prezentację dostosowaną do realizowanych zadań, kontrolery, a także filmy przedstawiające wszystkie etapy procesu projektowania. To prowadzący decyduje, do jakich zasobów otrzyma dostęp student.

 

Jeżeli chcesz realizować ze swoimi studentami angażujące laboratoria, zwróć uwagę na poniższe rozwiązania: