Uitgelicht: cursus Applied Mechatronics

10 oktober 2022
Leestijd: 4 minuten

Deel op LinkedIn

Uitgelicht: cursus Applied Mechatronics

Mechatronica combineert mechanica, elektronica, regeltechniek en informatica met als doel geavanceerde systemen en machines te ontwerpen, te producten en te onderhouden. Van steeds meer bedrijven wordt gevraagd om naast hun oorspronkelijke specialisme, ook andere specialismes te integreren. Vaak ontbreekt het echter aan voldoende kennis of ervaring op deze andere terreinen terwijl met deze integratie wel veel te winnen valt. Om bedrijven en technische specialisten hierbij te helpen, heeft Mikrocentrum samen met docent Sven Hol, de cursus Applied Mechatronics ontwikkeld.

Voor wie is de cursus Applied Mechatronics interessant?

De cursus richt zich voornamelijk op HBO of universitair geschoolde professionals zoals systeemarchitecten, mechatronische ontwerpers, machine-ingenieurs, elektrotechnici, software- en firmware-ontwikkelaars. Deze professionals zijn werkzaam bij hightech bedrijven die werken met mechatronische systemen waarbij zoveel mogelijk precisie en gecontroleerde beweging wordt toegepast en waarbij gestreefd wordt naar een hogere snelheid en productiviteit. Ook voor professionals werkzaak bij fabrikanten van kantoorapparatuur, verpakkings-, sorteer- of assemblage machines, maar ook medische apparatuur is deze cursus interessant. Ook voor leveranciers die behoefte hebben aan meer kennis van mechatronica, bijvoorbeeld om te kunnen begrijpen waar hun klanten aan werken, is de cursus interessant.

De cursus is ook relevant als het aankomt op zware machines zoals (wegen)bouwmachines, landbouw machines, recyclingsystemen of interne transport. Deze bedrijven streven vaak naar een hogere productiviteit, lagere milieubelastingen, een lager energieverbruik en gegevensregistratie. Mechatronica kan hierbij een belangrijke rol spelen.

De cursus Applied Mechatronics in het kort

De vijfdaagse cursus legt focus op zowel de theorie als toepassing in de praktijk. Tijdens de eerste drie dagen worden de theorie en de verschillende disciplines besproken, inclusief de wiskundige modellen. Aan de hand van het theoretische gedeelte leer je een model voor een demo systeem ontwikkelen, die dan getest wordt tijdens de tweedaagse praktijk. Dit systeem wordt ook gebruikt voor berekeningen en metingen.

Mechanica, sensoren en actuatoren

Op de eerste dag staat voornamelijk de mechanica centraal. Hier krijg je inzicht in de essentie van mechanische grootheden zoals massa, stijfheid en demping. Ook leer je hoe deze in modellen worden geïntegreerd. De tweede dag behandelt sensoren en actuatoren. Hierbij wordt dieper ingegaan op verschillende typen aandrijvingen, sensoren en versterkers en hoe deze in de praktijk worden toegepast. Je maakt samen met je mede-cursisten modellen in zowel het frequentiedomein (het naast andere artefacten leren interpreteren en omgaan met resonanties) als in het tijddomein, waarbij de ontwikkeling van processen door de tijd wordt bestudeerd.

PID-regeling, feedback en feedforward

Op de derde dag staat de behandeling van PID-regeling, feedback en feedforward centraal. Hier leer je jouw eigen mechanisme implementeren en de geldigheid ervan te testen. Er wordt speciale aandacht besteed aan de respons, gevoeligheid en stabiliteit (marge) van de controller, evenals aan de prestaties van het volledige systeem. Met behulp van diverse bouwblokken stel je uiteindelijk een volledig model samen. Dit modelproces wordt ondersteund door wiskundige programma's zoals MatLab en Simulink. De modellen en tools zijn zo ontworpen dat zelfs nieuwkomers er gemakkelijk mee kunnen werken. Tot slot wordt praktische implementatie en finetuning behandeld.

Experimenteren met een demosysteem

Op de vierde en laatste dag wordt de theorie geëvalueerd en wordt het geconstrueerde systeem beoordeeld aan de hand van een demonstratiesysteem. Dit systeem is door Sven Hol zelf ontwikkeld en gebouwd in samenwerking Mikrocentrum en partners. Het betreft een eenassig lineair systeem. En hoewel meerdere assen het systeem natuurlijk complexer maken, kan elke as op dezelfde manier worden gemodelleerd. Om het systeem goed te laten functioneren, is echter een gekoppelde regelstrategie vereist, bijvoorbeeld een master-slave systeem met een meerassige controller.

Het mechanisme bestaat uit een geluidsspoor met twee afzonderlijke fases die onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen. Achter dit geluidsspoor bevindt zich een reeks magneten, die samen een lineaire motor vormen. Elke fase bevat een klein driefasig spoelsysteem. Wanneer dit systeem wordt geactiveerd, kunnen de fases langs de reeks magneten bewegen. Om de positie van de fases nauwkeurig te bepalen, wordt een lineaire encoder op het geluidsspoor geplaatst.

De twee fases zijn gekoppeld aan een vaste rotatie, die op verschillende posities kan worden geplaatst tussen twee bladveren. Hierdoor kunnen verschillende niveaus van stijfheid worden bereikt, variërend van zeer stijf tot zeer zwak. De stijfheid tussen de aangedreven fase en de meetfase beïnvloedt de prestaties en stabiliteit van het volledige systeem. Tijdens de praktijkervaring ervaar je de reactie van het demonstratiesysteem op veranderingen in stijfheid en motorbesturing. Zo krijg je een diepgaand inzicht in complexe mechatronische systemen.

Maak kennis met docent Sven Hol

Sven Hol heeft Mechanical and Automation Engineering op de universiteit in Twente, Nederland, gestudeerd. Hij heeft zijn Ph.D. in Mechatronic Design in Eindhoven, Nederland, ontvangen. Bij ASML heeft hij een uiteenlopende functies gehad, waaronder elektronica-mechanical designer, customer service manager bij ASML Japan en onderzoeker. Tegenwoordig is hij sr. System Engineer DEMCON en werkt hij als een onafhankelijke consultant die andere bedrijven helpt met mechatronica uitdagingen.

Over de schrijver

Mikrocentrum

Nieuws

Nieuws 190

Uitgelicht: cursus Applied Mechatronics