A A+ A++

Działalność naukowo-badawcza – Katedra Mechatroniki

Tematyka naukowo-badawcza w Katedrze Mechatroniki obejmuje szerokie spektrum zagadnień, które podejmowano w ramach prac doktorskich i habilitacyjnych, ale przede wszystkim – w ramach grantów naukowo-badawczych Komitetu Badań Naukowych (KBN) i Rady Nauki MNiSW, prac badawczych własnych (BW) i prac badawczych statutowych (BK) oraz na zlecenie firm przemysłowych z kraju lub zagranicy.

Początkowe lata działalności zespołu mechatroniki wiązały się z tematyką maszyn elektrycznych i napędu elektrycznego, aby następnie – stopniowo i konsekwentnie – ewoluować w kierunku złożonych układów automatyki i robotyki, niekonwencjonalnych aktuatorów i elementów mechatroniki, układów z materiałami „inteligentnymi” typu SMART oraz zaawansowanych systemów pomiarowych. Wiele tematów rozwijanych było systematycznie przez dłuższe okresy i nadal znajduje się w polu zainteresowań Katedry, urastając do rangi tematów wiodących; inne – stopniowo zanikły i zostały zastąpione tematami nowocześniejszymi i bardziej potrzebnymi z punktu widzenia problematyki dydaktycznej na kierunku Mechatronika.

Aktualna i wiodąca tematyka badawcza skupia się wokół 4 głównych nurtów:

  • precyzyjne laserowe pomiary przemieszczeń i drgań do zastosowań naukowych i przemysłowych,
  • pomiary termowizyjne w zastosowaniu do przetworników elektromechanicznych, systemów mechatronicznych, materiałów typu Smart i innych,
  • wyspecjalizowane pomiary drgań i wibracji w celu identyfikacji charakterystyk amplitudowo-fazowych elementów systemów mechatronicznych z wykorzystaniem opracowanych wstrząsarek i generatorów drgań skrętnych,
  • badanie i budowa systemów automatyki przemysłowej, fragmentów linii produkcyjnych oraz gniazd robotów.

W różnych okresach podejmowano również następujące zagadnienia i tematy:

  • graficzno-analityczna metoda analizy maszyn elektrycznych, z uwzględnieniem wyższych harmonicznych przestrzennych przepływu i użłobkowania,
  • metody jakościowe analizy równań różniczkowych maszyn elektrycznych,
  • elektromagnetyczne momenty pasożytnicze w indukcyjnych silnikach klatkowych,
  • poliharmoniczne modele obwodowe maszyn indukcyjnych 3-fazowych, wielofazowych, 1-fazowych, z kondensatorem pracy i ze zwartą fazą pomocniczą, oraz maszyn zasilanych z przekształtników energoelektronicznych,
  • modele polowe silników indukcyjnych, uwzględniające wyższe harmoniczne przestrzenne przepływu uzwojeń,
  • momenty reluktancyjne, związane z użłobkowaniem powierzchni stojana i wirnika maszyny elektrycznej,
  • tłumienie momentów pasożytniczych w silnikach indukcyjnych klatkowych za pomocą pojedynczego (lub wielokrotnych) dodatkowego pierścienia zwierającego w wirniku,
  • rozruch silników synchronicznych i reluktancyjnych,
  • wielofazowe i wielobiegowe silniki indukcyjne,
  • niekonwencjonalne silniki elektryczne, konstruowane na bazie maszyn produkowanych seryjnie,
  • silniki i aktuatory liniowo-obrotowe (o 2 stopniach swobody ruchu),
  • sprzęgła magnetoreologiczne o regulowanej wartości momentu przeniesienia,
  • hamulce magnetoreologiczne liniowo-obrotowe (o 2 stopniach swobody ruchu),
  • aktuatory liniowe, wykorzystujące materiały z pamięcią kształtu SMA (w formie cięgien, spirali i tłoczków),
  • sterowanie układami elektromechanicznymi i robotami przez sieć Internet,
  • stacje dysków twardych oraz ich układy napędowe,
  • metody aktywnego tłumienia drgań w systemach mechatronicznych,
  • systemy pozycjonowania głowic pamięci masowych o wielu stopniach swobody,
  • manipulatory o rozgałęzionym schemacie kinematycznym,
  • silniki piezoelektryczne i elektrostatyczne w mikrosystemach napędowych,
  • zaawansowane metody pomiarowe z wykorzystaniem głowic laserowych i technik termowizyjnych,
  • techniki skanowania w analizie geometrii krawędzi oraz powierzchni,
  • nowoczesne systemy chłodzenia w systemach elektronicznych i mechatronicznych (m.in. rurki cieplne, ogniwa Peltiera),
  • komputerowo wspomagane, matematyczne metody analizy złożonych systemów mechatronicznych, o wysokim stopniu integracji technologicznej i funkcjonalnej (m.in. rozwinięcie: metody Lagrange’a, formalizmu Hamiltona oraz notacji Denavita-Hartenberga, techniki odwracania macierzy blokowych i operacji na wypełnieniach macierzy, metodologia dekompozycji i transformacji struktury, uogólnienie transformacji liniowych oraz metody efektywnej redukcji liczby zmiennych przez wprowadzanie nowych układów współrzędnych itd.),
  • wstrząsarki elektromagnetyczne o sterowanych amplitudach i częstotliwościach drgań,
  • generatory drgań skrętnych o regulowanej amplitudzie i częstotliwości do badań wytrzymałościowych materiałów oraz właściwości dynamicznych złożonych układów elektromagnetycznych i systemów mechatronicznych, wykorzystujące momenty pasożytnicze przemienne,
  • reluktancyjne wzbudniki drgań harmonicznych skrętnych do badania charakterystyk częstotliwościowych złożonych układów elektromechanicznych i mechatronicznych,
  • badania trwałości elementów systemów elektromechanicznych, związanych z drganiami,
  • roboty o budowie niekonwencjonalnej,
  • systemy wizyjne robotów,
  • hybrydowe wyrzutnie pneumatyczno-elektromagnetyczne (z modułami szynowymi i cewkowymi),
  • elektromagnetyczne systemy lewitacyjne i łożyska magnetyczne, zagadnienia akustyczne i tłumienie hałasu w urządzeniach elektromechanicznych,
  • alternatywne źródła energii małej mocy typu energy harvesting.

© Politechnika Śląska

Ogólna klauzula informacyjna o przetwarzaniu danych osobowych przez Politechnikę Śląską

Całkowitą odpowiedzialność za poprawność, aktualność i zgodność z przepisami prawa materiałów publikowanych za pośrednictwem serwisu internetowego Politechniki Śląskiej ponoszą ich autorzy - jednostki organizacyjne, w których materiały informacyjne wytworzono. Prowadzenie: Centrum Informatyczne Politechniki Śląskiej (www@polsl.pl)

Zasady wykorzystywania „ciasteczek” (ang. cookies) w serwisach internetowych Politechniki Śląskiej

Deklaracja dostępności

„E-Politechnika Śląska - utworzenie platformy elektronicznych usług publicznych Politechniki Śląskiej”

Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie
Fundusze Europejskie