Aine eesmärk on omandada teadmised ja oskused mehhatroonikasüsteemide komponentide integreerimise kontseptsioonidest ning süsteemi tasemel juhtimise ja seadmestamise printsiipidest.

The aim of this course is to provide with understanding and knowledge in system level control and instrumentation principles and components´ integration concepts of mechatronic systems.

Aine läbinud üliõpilane:
- teab ja orienteerub füüsiliste süsteemide matemaatilises modelleerimises;
- tunneb ja oskab kasutada põhilisi tehnikaid ja meetodeid, mida kasutatakse tööstuslike mehhatroonikasüsteemide kavandamisel, modelleerimisel ja seadmestamisel mitmesugustes tehnoloogilistes rakendustes ning põhilisi integreerimise ning realiseerimise lähenemisviise,
- tunneb ja on võimeline kasutama insenerianalüüsi mehhatroonikasüsteemide aja- ja sageduskäitumise analüüsil ja kavandamisel.

After completing this course the student:
- knows and orients in mathematical modeling of physical systems,
- knows and is able to implement main techniques and methods used for design and instrumentation of industrial mechatronic systems for various technology applications and main integration and prototyping approaches of the systems,
- knows and is able to use engineering analysis of integrated mechatronic systems in time and frequency domain.

Mehhatroonikasüsteemide põhimõisted; dünaamilised mudelid ja analoogiad, olekumudelid, lineaardiagrammid, elektrilised, hüdraulilised ja soojuslikud süsteemid, Bond-graafid, reaktsioonide analüüs ja simulatsioonid; mehaanilised komponendid, ülekanded, robotmanipulaatorid; komponentide ühendamine ja signaali normaliseerimine; käitumiskarakteristikud ja -analüüs, süsteemi aja- ja sageduskarakteristikud, sagedusala kavandamine, hälbed ja vead instrumentides; analoogandurid ja -muundurid, liikumise ja jõu taju ning kaod ja põhjuslikkus; digitaalsed muundurid, absoluutne ja inkrementaalne muundamine; samm-mootorid, momendi-kiiruse karakteristikud ja mudelid; pideva toimega muundurid, alalisvoolu- ja hüdromootorite juhtimine; digitaalne loogika ja riistvara; mikroprotsessorid ja PLC-d, andmehõive ja -juhtimine, võrkstruktuur; masina- ja tehnoloogiasüsteemide juhtimine, stabiilsus ja võnkumised, riistvara kavandamine, juhtsüsteemi kavandamine, järelvalvesüsteemid.

General concepts and ideas of mechatronical systems; Dynamic Models and Analogies, State-Space Representation, Linear Graphs, Electrical, Fluid and Thermal Systems, Bond Graphs, Response Analysis and Simulation; Mechanical Components, Transmissions, Robotic Manipulators; Component Interconnection and Signal Conditioning; Performance Specification and Analysis, Time and Frequency Domain Specifications, Bandwidth Design, Instrument Errors; Analog Sensors and Transducers, Motion and Force Sensing and Causality; Digital Transducers, Absolute and Incremental Transducing; Stepper Motors, Torque Motion Characteristics and Models; Continuous Drive Actuators, Control of DC and Hydraulic Motors; Digital Logic and Hardware; Microprocessors and PLCs, Data Acquisition and Control, Networking; Control of Machine and Technology Systems, Stability and Frequency Domain, Hardware Development, Controller Design, Supervisory Control.

Lõpuhinne kujuneb praktilise töö kirjaliku aruande ja töö
avaliku presentatsiooni ühisest hindest ja eksami kirjaliku
töö hindest, kus praktilise töö hinde osakaal muudustab
60% ja eksamitöö osakaal 40% koondhindest.

The final mark grade is formed by summation of the
practical work report and practical work presentation
common mark and the written exam mark, where the
proportion of the practical work mark is 60% and written
exam mark is 40% in the final mark grade.

Grupitöö või iseseisva tööna valminud projekt.

A practical project given either as a group or induvidual assignment.

Clarence W. De Silva, Mechatronics: An Integrated Approach, CRC; 2004, 1344 p.
Bishop,R., The Mechatronics Handbook, CRC; 2 edition, 2007, 1416 p.
Clarence W. De Silva, Mechatronic Systems: Devices, Design, Control, Operation and Monitoring, CRC, 2007.

-