メカトロニクス(II類)

http://www.hi.mce.uec.ac.jp/yklab/lecture.html

Main Topics: The advanced technology of mechatronics have been supported the development of our country. The commercial products based on mechatronics are widely covered intelligence of motor car, home electronics, machining systems, electrical parts of computers, digital communication tools, so on. This lecture treats basics of mechatronics and elements, for example those are electrical and electronic element technologies such as semiconductor elements and operational amplifiers, sensor and actuator system technologies such as sensors, actuators, computers.

主題:我国は特にメカトロニクス技術の卓越性により我国の発展を支えていた. メカトロニクス製品といわれるものは, ロボットを初めとして, 自動車のインテリジェント化, 各種家電製品, NC工作機, コンピュータ周辺機器, デジタル通信, 携帯電話などの情報機器などあらゆる分野にわたっている. 本講義では, メカトロニクスの基礎要素である半導体素子, 演算増幅器など電気電子要素技術, センサ, アクチュエータ, コンピュータなどのセンサ・アクチュエータシステム技術について, その基本を理解することを目標とする.

達成目標:演算増幅器等のアナログ回路の理解, 積和論理素子のディジタル回路のの理解と簡単な応用, 各種ボモータについての原理の理解. コンピュータの基本構造の理解. 及びこれら組合せたをメカトロ技術への応用例の理解を目標とする.

主題:メカトロニクスは, 機械工学とエレクトロニクスの融合領域であり, 日本のものづくりが大きな強みを持つ分野である。ロボットをはじめとして, 自動車, NC加工装置, 家電製品, 携帯電話やコンピュータ周辺機器など, 身の回りのあらゆるところにその技術は生かされている。本講義では, メカトロニクスの基礎である電子部品や半導体素子, それらを利用したオペアンプなどのアナログ回路や, デジタル回路など電気電子の要素技術, さらにセンサ, アクチュエータ, コンピュータなどを利用したメカトロニクスのシステム技術について, 基本を理解することを目標とする。

達成目標:オペアンプなどのアナログ回路の理解, デジタル回路による論理回路の理解と簡単な応用, 各種モータについての原理の理解, コンピュータの基本構造の理解, 及びこれら組合せたをメカトロ技術への応用例の理解を目標とする。

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特になし。

The lecture uses ppts and videos by projector, no text book.
教科書は特になし。スライド資料をプロジェクタで提示しながら講義を行う。

10月～11月末(舩戸)
WebClassコース ID: 240306134590123453momi

11月末～2月初旬(横井)
Google Classroomクラスコード:cnsped2

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The contents of this lecture are as followings;

A) Electrical and electronic element technology
1) Passive elements (resistors, capacitors, coils, etc.) of electronic circuits
2) Semiconductor device 1 of an electronic circuit (principle of semiconductor, diode)
3) Semiconductor element 2 of an electronic circuit (transistor, MOS, thyristor, etc.)
4) Operational amplifier 1 (principle and basic)
5) Op Amp 2 (Application, Adder, Calculator, Sample Hold)
6) Digital circuit 1 (basic logic element, basic combination circuit)
7) Digital circuit 2 (Counter, register, binary adder-subtracter)

B) Sensor and actuator system technology
8) Sensor (position, acceleration, temperature) for measuring the motion of mechatronics
9) Actuator 1 (type, DC servo motor principle, characteristics)
10) Actuator 2 (principle of AC servomotor, characteristic)
11) Actuator 3 (Stepping motor principle, characteristics, others)
12) Principle and configuration of microcomputer?
13) How to control input / output interface of microcomputer?
14) Control law for moving mechatronics as desired (PID control, finite automaton)
15) Mechatronics Summary
How to proceed classes: The scope of mechatronics is wide, and the lecture will outline the outline and important points of this field. I will do homework for each subject other than lecture and well reading each lecture material.

以下の内容について講義を行う。

A) 電気電子要素技術
1) 電子回路の受動素子(抵抗、コンデンサ、コイル、その他)
2) 電子回路の半導体素子1(半導体の原理, ダイオード)
3) 電子回路の半導体素子2(トランジスタ, MOS, サイリスタなど)
4) オペアンプ1(原理と基礎)
5) オペアンプ2(応用, 加算器, 微積分器, サンプルホールド)
6) デジタル回路1(基本論理素子, 基本組合回路)
7) デジタル回路2(カウンタ, レジスタ, 2進加減算器)

B) センサ・アクチュエータシステム技術
8) メカトロニクスの動作を測定するためのセンサ(位置, 加速度, 温度)
9) アクチュエータ1(種類, DC サーボモータ原理, 特性)
10) アクチュエータ2(AC サーボモータ原理, 特性)
11) アクチュエータ3(ステッピングモータ原理, 特性, その他)
12) マイクロコンピュータの原理と構成
13) マイクロコンピュータの入出力インターフェースの制御方法
14) メカトロニクスを希望通りに動かすための制御則(PID制御, 有限オートマトン)
15) メカトロニクスまとめ

The scope of mechatronics is wide, and in the lecture we will outline the outline and important points of this field.
Everyone, I hope to prepare and review with lecture materials published on the web.
メカトロニクスの範囲は広く, 講義ではこの分野の概要と重要な点についいて述べます。各自講義資料をよく読むことと講義以外に宿題を出します。

(A) Evaluation method:
We comprehensively evaluate the results of final exams and exercises / homework as follows.
Grading evaluation = (evaluation point of exercise / homework × 20%) + (evaluation point of the final exam × 80%)

(B) Reaching Level:
The minimum level is set with the following reaching levels.
Understanding the principle of operation of basic elements such as passive elements and diodes and its application to basic circuits. Understanding the principle of operational amplifier and application of basic circuit. Understanding of basic logic circuits such as AND, OR, FlipFlop and application to simple circuits such as counters. Understanding the principle of position, velocity, acceleration sensor. Understanding of the principle of DC and AC servo motor, pulse motor, hydraulic servo motor. Understanding basic architecture such as computer control method. And understanding of application examples to mechatro technology.

各自, 講義資料で予習・復習を行なうこと。
期末試験および演習・宿題の結果を次のように総合評価する。
成績評価 = (演習・宿題の評価点×20%)+(期末試験の評価点×80%)

以下の到達レベルを最低基準とする。
受動素子およびダイオード等の基本素子の動作原理の理解と基本的回路への応用。オペアンプの原理の理解と基本回路の動作の理解。AND, OR, FlipFlopなどの基本論理回路の理解とカウンタなど簡単な回路への応用。位置, 速度, 加速度センサの原理の理解。DCおよびACサーボモータ, パルスモータ, 油圧サーボモータについての原理の理解。コンピュータの制御方式など基本アーキテクチャの理解。及びこれら組合せたをメカトロニクス技術への応用例の理解。

Tuesday 5th period

火曜日5限

/Message for students In this lecture, we aim to train a wide range of human resources who understand not only mechanical technology but also electric / electronic technology and computers, taking advantage of the characteristics of our university that is strong in electric, electronic and information technology.

電気・電子・情報技術に強い本学の特徴を生かし, 機械技術のみでなく, 電気・電子技術並びにコンピュータがわかる人材となることを目指してください。

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特になし