Περιγραφή Μαθημάτων | Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε.

1^ο Εξάμηνο
11 Μαθηματικά (4 ΩΘ) (5 ΔΜ) Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας: Πράξεις Διανυσμάτων, Πίνακες, Πράξεις, Ορίζουσες, Επίλυση Γραμμικών Συστημάτων με χρήση Οριζουσών/Αριθμητική επίλυση, Ιδιοτιμές - Ιδιοδιανύσματα Πινάκων Μιγαδικοί Αριθμοί: Βασικές έννοιες, Πράξεις μιγαδικών, Μιγαδικό Επίπεδο, Τύπος Euler, Πολυώνυμα με μιγαδικούς συντελεστές/Θεμελιώδες θεώρημα της άλγεβρας. Διαφορικός λογισμός: Σύγκλιση ακολουθιών και σειρών, Πραγματικές συναρτήσεις, Όρια, Συνέχεια, Παράγωγος, Κανόνες Παραγώγισης, Εφαρμογές. Ολοκληρωτικός Λογισμός: Αόριστο - Ορισμένο ολοκλήρωμα, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Εφαρμογές, Γενικευμένα ολοκληρώματα. Εισαγωγή στον Λογισμό πολλών μεταβλητών: Μερική Παράγωγος, Διπλό Ολοκλήρωμα.
12 Τεχνική Φυσική (2 ΩΘ) (2ΑΠ) (5 ΔΜ) Φυσικά μεγέθη, μονάδες μέτρησης, κλίμακες, πολλαπλάσια και υποδιαιρέσεις επίλυση προβλημάτων. Αντιμετώπιση φυσικών προβλημάτων με λογισμό. Χρήση διανυσμάτων. Αδράνεια και βαρυτικό πεδίο. Έργο και Ενέργεια. Ηλεκτροστατικό πεδίο. Αγωγιμότητα μετάλλων. Αγωγιμότητα ημιαγωγών.
13 Προγραμματισμός Υπολογιστών I (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ) Αριθμητικά συστήματα, διαγράμματα ροής, Εισαγωγή στην C/C++, Είσοδος/έξοδος δεδομένων, βασική μορφοποίηση, τελεστές, παραστάσεις, βασικοί τύποι δεδομένων, μαθηματικές συναρτήσεις, εντολές ελέγχου, δομές επανάληψης, μονοδιάστατοι και δισδιάστατοι πίνακες, χαρακτήρες, πίνακες χαρακτήρων (συμβολοσειρές), είσοδος-έξοδος με αρχεία, υποπρογράμματα-συναρτήσεις.
14 Ηλεκτροτεχνία (4 ΩΘ) (5 ΔΜ) (1) Βασικές έννοιες και αρχές Ηλεκτροτεχνίας, ηλεκτρικό πεδίο, μαγνητικό πεδίο, συγκεντρωμένα και κατανεμημένα κυκλώματα, μήκος κύματος, ακτινοβολία, ταχύτητα διάδοσης πεδίου. (2) Κλάδος, βρόχος, κόμβος, δυναμικό, τάση, ρεύμα, συζευγμένες φορές αναφοράς, ροή ισχύος, Ν. Kirchhoff, θεώρημα Tellegen, ομάδες διαχωρισμού. (3) Στοιχεία δύο ακροδεκτών, γραμμικά και μη γραμμικά στοιχεία, πηγές τάσης, πηγές ρεύματος, εξαρτημένες και ανεξάρτητες πηγές, αντιστάτης, πυκνωτής, πηνίο, ανοικτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα, διακόπτης. Ενεργητικά, παθητικά και ενεργά στοιχεία. Μετασχηματιστής. (4) Κυκλώματα δύο ακροδεκτών, θύρα, πόλοι, ισοδυναμία κυκλωμάτων, συνδεσμολογίες σε σειρά και παράλληλα R, L, C, συνδεσμολογίες πηγών. (5) Απλό μοντέλο πραγματικής πηγής τάσης και ρεύματος, ισοδυναμία πηγών τάσης και ρεύματος, ισοδύναμα Norton και Thevenin, [θεώρημα Millman]. (6) Εισαγωγή στη θεωρία σημάτων, είδη σημάτων, σύντομη αναφορά στην ανάλυση Fourier, μέση και ενεργός τιμή, βηματική συνάρτηση, μοναδιαία ώση, θεώρημα δειγματοληψίας. (7) Κυκλώματα στο πεδίο της συχνότητας, στρεφόμενα διανύσματα, πράξεις με στρεφόμενα διανύσματα, μετασχηματισμός των R, L, C στο πεδίο της συχνότητας, συνάρτηση κυκλώματος, ισοδύναμα κυκλώματα, διαιρέτης τάσης και ρεύματος, κλιμακωτά κυκλώματα, συντονισμός RLC και GLC. (8) Μέθοδος απλών βρόχων στο πεδίο της συχνότητας. Πίνακας συνθέτων αντιστάσεων, επίλυση κυκλώματος με τη μέθοδο Cramer. Παραδείγματα. (9) Μέθοδος των κόμβων στο πεδίο της συχνότητας. Πίνακας συνθέτων αγωγιμοτήτων, επίλυση κυκλώματος με τη μέθοδο Cramer. Παραδείγματα. Σύνθετη αγωγιμότητα εισόδου [και μεταφοράς]. Σύνθετη αντίσταση εισόδου [και μεταφοράς]. (10) Σύνθετη αντίσταση και αγωγιμότητα εξόδου, συναρτήσεις μεταφοράς τάσης και ρεύματος. Σύνδεση κυκλωμάτων σε καταρράκτη (cascade)]. Σημ.: Τα στοιχεία εντός αγκυλών [] θα διδάσκονται κατά περίπτωση και μπορεί και να παραλείπονται, ανάλογα με τις συνθήκες και το ακροατήριο.
15 Σχεδίαση με Η/Υ (CAD) (2 ΩΘ) (2 ΩΕ) (3 & 2 ΔΜ) Διαλέξεις στις εξής θεματικές ενότητες: Εισαγωγή στο Μηχανολογικό Τεχνικό Σχέδιο. Εισαγωγή στα εργαλεία σχεδίασης με Η/Υ. Κανονισμοί σχεδίασης (κανονισμοί, χαρτί σχεδίασης, γραμμές, κλίμακες, μεταφορά σε Η/Υ). Προβολικά Επίπεδα, Όψεις σχεδίασης (κανονισμοί, ευρωπαϊκό και αμερικάνικο σύστημα συντεταγμένων, άξονες αναφορές, συστήματα συντεταγμένων, σχεδίαση με ελεύθερο χέρι - σκαριφήματα, μεταφορά σε Η/Υ). Τοποθέτηση Όψεων (χώρος σχεδίασης, τοποθέτηση σχεδίου, πλαίσιο, υπόμνημα, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Διαστασιολόγηση (κανονισμοί, τοποθέτηση διαστάσεων, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Τομές (κανονισμοί, είδη τομών, γραμμές τομής, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Εισαγωγή στο ηλεκτρολογικό σχέδιο και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στο ηλεκτρονικό σχέδιο και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στα πνευματικά συστήματα και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στα υδραυλικά συστήματα και μεταφορά σε Η/Υ. Εργαστηριακές εφαρμογές σε ηλεκτρομηχανολογικά, υδραυλικά και πνευματικά σχέδια εγκαταστάσεων (σχέδιο με ελεύθερο χέρι - σκαριφήματα, σχέδιο σε χαρτί, σχέδια μηχανολογικών εξαρτημάτων σε Η/Υ, ηλεκτρολογικό-ηλεκτρονικό σχέδιο σε Η/Υ, σχέδιο με πνευματικά εξαρτήματα σε Η/Υ, σχέδιο υδραυλικής εγκατάστασης σε Η/Υ) Εισαγωγή στο περιβάλλον εργασίας συστήματος CAD, εκμάθηση του περιβάλλοντος και βασικών εντολών σχεδίασης με το σχεδιαστικό πρόγραμμα AutoCAD. Βασικές εντολές σχεδίασης αντικειμένων, Συστήματα συντεταγμένων, Σχετικές και Απόλυτες Συντεταγμένες, Βοηθήματα Σχεδίασης, Επεξεργασία και διόρθωση αντικειμένων, Τροποποίηση ιδιοτήτων αντικειμένων, Δημιουργία βιβλιοθηκών και συμβόλων Τεκμηρίωσης, Διαστασιολόγηση, Παρουσιάσεις σχεδίων, Διαχείριση αρχείων, εκτυπώσεις.
16.1 Εισαγωγή στην Οικονομία & Διοίκηση (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή στη Διοίκηση (Μάνατζμεντ) και στις επιχειρήσεις, παραγωγικότητα. Επιχειρησιακό περιβάλλον. Εταιρική κοινωνική ευθύνη, πληροφορία και λήψη των αποφάσεων. Φύση του σχεδιασμού, στρατηγικός σχεδιασμός, κατάρτιση σχεδίων, τεχνικές και εργαλεία σχεδιασμού. Βασικές έννοιες της οργάνωσης, οργανωτική δομή και σχεδίαση. Εξουσία, ευθύνη, αποκέντρωση, συντονισμός. Οργανωσιακή κουλτούρα και αλλαγή. Διοίκηση ανθρώπινων πόρων, παρακίνηση, ηγεσία, επικοινωνία. Χαρακτηριστικά του ελέγχου, οικονομικός έλεγχος, σύγχρονες τάσεις στον έλεγχο. Επιχειρησιακές λειτουργίες: Παραγωγή, Μάρκετινγκ, Χρηματοοικονομικά, Τεχνική λειτουργία. Διοίκηση λειτουργιών (operations management).
16.2 Ασφάλεια Εργασίας (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Η ασφάλεια στους χώρους εργασίας, όργανα βελτίωσης των συνθήκων εργασίας, τεχνικός ασφάλειας, ιατρός εργασίας, εκτίμηση επαγγελματικού κίνδυνου, προστασία των εργαζομένων από φυσικούς, χημικούς και βιολογικούς παράγοντες, μέσα ατομικής προστασίας, σήμανση ασφάλειας στους χώρους εργασίας, η ασφάλεια στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, υγειά και ασφάλεια σε εργασία με οθόνες οπτικής απεικόνισης, υγειά και ασφάλεια σε μικρά εργοτάξια , πυρασφάλεια πυροπροστασία
16.3 Διαχείριση έργων Ι (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Βασικές εννοείς της διοίκησης - διαχείρισης έργου, κύκλος ζωής έργου, διεργασίες της διοίκησης - διαχείρισης έργου , δομική ανάλυση του έργου , ομάδα έργου, ο ανθρώπινος παράγων, επιλογή και αξιολόγηση έργου, σχεδιασμός του έργου, χρονικός προγραμματισμός του έργου, οικονομική προσέγγιση του έργου, διαχείριση προμήθειων, προσέγγιση της διαχείρισης ποιότητας , προσέγγιση της διαχείρισης κίνδυνων ,έλεγχος του έργου.
16.4 Φιλοσοφία Τεχνολογίας και Επιστήμης (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή στην Φιλοσοφία, Η έννοια της Φιλοσοφίας, Μέθοδοι Φιλοσοφίας, Σύντομη Ιστορία της Φιλοσοφίας, Διαίρεση Φιλοσοφίας, Γενική Φιλοσοφία, Γνωσιολογία, Μεταφυσική, Λογική, Ειδική Φιλοσοφία, Ηθική, Δίκαιο, Κοινωνιολογία, Αισθητική, Σύντομη Ιστορία της Τεχνολογίας, Σύντομη Ιστορία της Επιστήμης, Φιλοσοφία της Τεχνολογίας, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Φιλοσοφία της Τεχνο-επιστήμης.
16.5 Ιστορία και Εξέλιξη Αυτοματισμού (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Ιστορία της Τεχνολογίας, Πρωτότυπες Τεχνολογικές Ιδέες, Εφευρέσεις, Ιστορία Αυτοματισμών, Πρωτότυπες Ιδέες Αυτοματισμού και Αυτοματοποίησης.

1^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

11 Μαθηματικά (4 ΩΘ) (5 ΔΜ)
Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας: Πράξεις Διανυσμάτων, Πίνακες, Πράξεις, Ορίζουσες, Επίλυση Γραμμικών Συστημάτων με χρήση Οριζουσών/Αριθμητική επίλυση, Ιδιοτιμές - Ιδιοδιανύσματα Πινάκων Μιγαδικοί Αριθμοί: Βασικές έννοιες, Πράξεις μιγαδικών, Μιγαδικό Επίπεδο, Τύπος Euler, Πολυώνυμα με μιγαδικούς συντελεστές/Θεμελιώδες θεώρημα της άλγεβρας. Διαφορικός λογισμός: Σύγκλιση ακολουθιών και σειρών, Πραγματικές συναρτήσεις, Όρια, Συνέχεια, Παράγωγος, Κανόνες Παραγώγισης, Εφαρμογές. Ολοκληρωτικός Λογισμός: Αόριστο - Ορισμένο ολοκλήρωμα, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Εφαρμογές, Γενικευμένα ολοκληρώματα. Εισαγωγή στον Λογισμό πολλών μεταβλητών: Μερική Παράγωγος, Διπλό Ολοκλήρωμα.

12 Τεχνική Φυσική (2 ΩΘ) (2ΑΠ) (5 ΔΜ)
Φυσικά μεγέθη, μονάδες μέτρησης, κλίμακες, πολλαπλάσια και υποδιαιρέσεις επίλυση προβλημάτων. Αντιμετώπιση φυσικών προβλημάτων με λογισμό. Χρήση διανυσμάτων. Αδράνεια και βαρυτικό πεδίο. Έργο και Ενέργεια. Ηλεκτροστατικό πεδίο. Αγωγιμότητα μετάλλων. Αγωγιμότητα ημιαγωγών.

13 Προγραμματισμός Υπολογιστών I (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ)
Αριθμητικά συστήματα, διαγράμματα ροής, Εισαγωγή στην C/C++, Είσοδος/έξοδος δεδομένων, βασική μορφοποίηση, τελεστές, παραστάσεις, βασικοί τύποι δεδομένων, μαθηματικές συναρτήσεις, εντολές ελέγχου, δομές επανάληψης, μονοδιάστατοι και δισδιάστατοι πίνακες, χαρακτήρες, πίνακες χαρακτήρων (συμβολοσειρές), είσοδος-έξοδος με αρχεία, υποπρογράμματα-συναρτήσεις.

14 Ηλεκτροτεχνία (4 ΩΘ) (5 ΔΜ)
(1) Βασικές έννοιες και αρχές Ηλεκτροτεχνίας, ηλεκτρικό πεδίο, μαγνητικό πεδίο, συγκεντρωμένα και κατανεμημένα κυκλώματα, μήκος κύματος, ακτινοβολία, ταχύτητα διάδοσης πεδίου. (2) Κλάδος, βρόχος, κόμβος, δυναμικό, τάση, ρεύμα, συζευγμένες φορές αναφοράς, ροή ισχύος, Ν. Kirchhoff, θεώρημα Tellegen, ομάδες διαχωρισμού. (3) Στοιχεία δύο ακροδεκτών, γραμμικά και μη γραμμικά στοιχεία, πηγές τάσης, πηγές ρεύματος, εξαρτημένες και ανεξάρτητες πηγές, αντιστάτης, πυκνωτής, πηνίο, ανοικτό κύκλωμα, βραχυκύκλωμα, διακόπτης. Ενεργητικά, παθητικά και ενεργά στοιχεία. Μετασχηματιστής. (4) Κυκλώματα δύο ακροδεκτών, θύρα, πόλοι, ισοδυναμία κυκλωμάτων, συνδεσμολογίες σε σειρά και παράλληλα R, L, C, συνδεσμολογίες πηγών. (5) Απλό μοντέλο πραγματικής πηγής τάσης και ρεύματος, ισοδυναμία πηγών τάσης και ρεύματος, ισοδύναμα Norton και Thevenin, [θεώρημα Millman]. (6) Εισαγωγή στη θεωρία σημάτων, είδη σημάτων, σύντομη αναφορά στην ανάλυση Fourier, μέση και ενεργός τιμή, βηματική συνάρτηση, μοναδιαία ώση, θεώρημα δειγματοληψίας. (7) Κυκλώματα στο πεδίο της συχνότητας, στρεφόμενα διανύσματα, πράξεις με στρεφόμενα διανύσματα, μετασχηματισμός των R, L, C στο πεδίο της συχνότητας, συνάρτηση κυκλώματος, ισοδύναμα κυκλώματα, διαιρέτης τάσης και ρεύματος, κλιμακωτά κυκλώματα, συντονισμός RLC και GLC. (8) Μέθοδος απλών βρόχων στο πεδίο της συχνότητας. Πίνακας συνθέτων αντιστάσεων, επίλυση κυκλώματος με τη μέθοδο Cramer. Παραδείγματα. (9) Μέθοδος των κόμβων στο πεδίο της συχνότητας. Πίνακας συνθέτων αγωγιμοτήτων, επίλυση κυκλώματος με τη μέθοδο Cramer. Παραδείγματα. Σύνθετη αγωγιμότητα εισόδου [και μεταφοράς]. Σύνθετη αντίσταση εισόδου [και μεταφοράς]. (10) Σύνθετη αντίσταση και αγωγιμότητα εξόδου, συναρτήσεις μεταφοράς τάσης και ρεύματος. Σύνδεση κυκλωμάτων σε καταρράκτη (cascade)]. Σημ.: Τα στοιχεία εντός αγκυλών [] θα διδάσκονται κατά περίπτωση και μπορεί και να παραλείπονται, ανάλογα με τις συνθήκες και το ακροατήριο.

15 Σχεδίαση με Η/Υ (CAD) (2 ΩΘ) (2 ΩΕ) (3 & 2 ΔΜ)
Διαλέξεις στις εξής θεματικές ενότητες: Εισαγωγή στο Μηχανολογικό Τεχνικό Σχέδιο. Εισαγωγή στα εργαλεία σχεδίασης με Η/Υ. Κανονισμοί σχεδίασης (κανονισμοί, χαρτί σχεδίασης, γραμμές, κλίμακες, μεταφορά σε Η/Υ). Προβολικά Επίπεδα, Όψεις σχεδίασης (κανονισμοί, ευρωπαϊκό και αμερικάνικο σύστημα συντεταγμένων, άξονες αναφορές, συστήματα συντεταγμένων, σχεδίαση με ελεύθερο χέρι - σκαριφήματα, μεταφορά σε Η/Υ). Τοποθέτηση Όψεων (χώρος σχεδίασης, τοποθέτηση σχεδίου, πλαίσιο, υπόμνημα, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Διαστασιολόγηση (κανονισμοί, τοποθέτηση διαστάσεων, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Τομές (κανονισμοί, είδη τομών, γραμμές τομής, παραδείγματα, μεταφορά σε Η/Υ). Εισαγωγή στο ηλεκτρολογικό σχέδιο και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στο ηλεκτρονικό σχέδιο και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στα πνευματικά συστήματα και μεταφορά σε Η/Υ. Εισαγωγή στα υδραυλικά συστήματα και μεταφορά σε Η/Υ. Εργαστηριακές εφαρμογές σε ηλεκτρομηχανολογικά, υδραυλικά και πνευματικά σχέδια εγκαταστάσεων (σχέδιο με ελεύθερο χέρι - σκαριφήματα, σχέδιο σε χαρτί, σχέδια μηχανολογικών εξαρτημάτων σε Η/Υ, ηλεκτρολογικό-ηλεκτρονικό σχέδιο σε Η/Υ, σχέδιο με πνευματικά εξαρτήματα σε Η/Υ, σχέδιο υδραυλικής εγκατάστασης σε Η/Υ) Εισαγωγή στο περιβάλλον εργασίας συστήματος CAD, εκμάθηση του περιβάλλοντος και βασικών εντολών σχεδίασης με το σχεδιαστικό πρόγραμμα AutoCAD. Βασικές εντολές σχεδίασης αντικειμένων, Συστήματα συντεταγμένων, Σχετικές και Απόλυτες Συντεταγμένες, Βοηθήματα Σχεδίασης, Επεξεργασία και διόρθωση αντικειμένων, Τροποποίηση ιδιοτήτων αντικειμένων, Δημιουργία βιβλιοθηκών και συμβόλων Τεκμηρίωσης, Διαστασιολόγηση, Παρουσιάσεις σχεδίων, Διαχείριση αρχείων, εκτυπώσεις.

Μαθήματα Επιλογής Α( Επιλογή ενός)

16.1 Εισαγωγή στην Οικονομία & Διοίκηση (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Εισαγωγή στη Διοίκηση (Μάνατζμεντ) και στις επιχειρήσεις, παραγωγικότητα. Επιχειρησιακό περιβάλλον. Εταιρική κοινωνική ευθύνη, πληροφορία και λήψη των αποφάσεων. Φύση του σχεδιασμού, στρατηγικός σχεδιασμός, κατάρτιση σχεδίων, τεχνικές και εργαλεία σχεδιασμού. Βασικές έννοιες της οργάνωσης, οργανωτική δομή και σχεδίαση. Εξουσία, ευθύνη, αποκέντρωση, συντονισμός. Οργανωσιακή κουλτούρα και αλλαγή. Διοίκηση ανθρώπινων πόρων, παρακίνηση, ηγεσία, επικοινωνία. Χαρακτηριστικά του ελέγχου, οικονομικός έλεγχος, σύγχρονες τάσεις στον έλεγχο. Επιχειρησιακές λειτουργίες: Παραγωγή, Μάρκετινγκ, Χρηματοοικονομικά, Τεχνική λειτουργία. Διοίκηση λειτουργιών (operations management).

16.2 Ασφάλεια Εργασίας (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Η ασφάλεια στους χώρους εργασίας, όργανα βελτίωσης των συνθήκων εργασίας, τεχνικός ασφάλειας, ιατρός εργασίας, εκτίμηση επαγγελματικού κίνδυνου, προστασία των εργαζομένων από φυσικούς, χημικούς και βιολογικούς παράγοντες, μέσα ατομικής προστασίας, σήμανση ασφάλειας στους χώρους εργασίας, η ασφάλεια στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, υγειά και ασφάλεια σε εργασία με οθόνες οπτικής απεικόνισης, υγειά και ασφάλεια σε μικρά εργοτάξια , πυρασφάλεια πυροπροστασία

16.3 Διαχείριση έργων Ι (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Βασικές εννοείς της διοίκησης - διαχείρισης έργου, κύκλος ζωής έργου, διεργασίες της διοίκησης - διαχείρισης έργου , δομική ανάλυση του έργου , ομάδα έργου, ο ανθρώπινος παράγων, επιλογή και αξιολόγηση έργου, σχεδιασμός του έργου, χρονικός προγραμματισμός του έργου, οικονομική προσέγγιση του έργου, διαχείριση προμήθειων, προσέγγιση της διαχείρισης ποιότητας , προσέγγιση της διαχείρισης κίνδυνων ,έλεγχος του έργου.

16.4 Φιλοσοφία Τεχνολογίας και Επιστήμης (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Εισαγωγή στην Φιλοσοφία, Η έννοια της Φιλοσοφίας, Μέθοδοι Φιλοσοφίας, Σύντομη Ιστορία της Φιλοσοφίας, Διαίρεση Φιλοσοφίας, Γενική Φιλοσοφία, Γνωσιολογία, Μεταφυσική, Λογική, Ειδική Φιλοσοφία, Ηθική, Δίκαιο, Κοινωνιολογία, Αισθητική, Σύντομη Ιστορία της Τεχνολογίας, Σύντομη Ιστορία της Επιστήμης, Φιλοσοφία της Τεχνολογίας, Φιλοσοφία της Επιστήμης, Φιλοσοφία της Τεχνο-επιστήμης.

16.5 Ιστορία και Εξέλιξη Αυτοματισμού (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Ιστορία της Τεχνολογίας, Πρωτότυπες Τεχνολογικές Ιδέες, Εφευρέσεις, Ιστορία Αυτοματισμών, Πρωτότυπες Ιδέες Αυτοματισμού και Αυτοματοποίησης.

2^ο Εξάμηνο
21 Εφαρμοσμένα Μαθηματικά (3 ΩΘ, 1ΩΑΠ) (5 ΔΜ) Διαφορικές Εξισώσεις: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις, Γενική - Μερική λύση, Μεθοδολογίες επίλυσης γνωστών διαφορικών εξισώσεων 1ης τάξης, Επίλυση γραμμικών διαφορικών εξισώσεων 2ης ή ανώτερης τάξης, Αριθμητικές μέθοδοι Μετασχηματισμός Laplace (Μ/L): Ορισμός του M/L, Ιδιότητες, Υπολογισμός του αντίστροφου M/L ρητών συναρτήσεων, M/L συναρτήσεων ειδικών μορφών, Επίλυση γραμμικών δ.ε. με τη βοήθεια του M/L, Συναρτήσεις Μεταφοράς γραμμικών συστημάτων , Κρουστική απόκριση, Ευστάθεια Ανάλυση Fourier: Περιοδικά σήματα, Ανάλυση σε σειρές Fourier, Εκθετικό ανάπτυγμα, Μετασχηματισμός Fourier (M/F): Ορισμός M/F και αντίστροφου M/F, Ιδιότητες M/F, Εφαρμογές, Θεώρημα της δειγματοληψίας Μετασχηματισμός Ζ: Ορισμός του M/Z, Ιδιότητες, Υπολογισμός του αντίστροφου M/Z ρητών συναρτήσεων, Επίλυση γραμμικών εξισώσεων διαφορών, Συναρτήσεις Μεταφοράς γραμμικών συστημάτων διακριτού χρόνου, Κρουστική απόκριση, Ευστάθεια
22 Προγραμματισμός Υπολογιστών II (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 ΔΜ) Παράμετροι και τρόποι κλήσης συναρτήσεων, υπερφόρτωση συναρτήσεων, εμβέλεια μεταβλητών, δείκτες και δυναμική δέσμευση μνήμης, τελεστές χειρισμού δυαδικών ψηφίων, ορισμός σύνθετων τύπων δεδομένων (δομές), κλάσεις και αντικείμενα, ιδιωτικά και δημόσια μέλη, μέθοδοι δόμησης, υπερφόρτωση μεθόδων και τελεστών, φίλιες συναρτήσεις.
23 Ηλεκτρονική (4 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 3 ΔΜ) Hμιαγωγοί, Θεωρία διόδων, Ειδικές δίοδοι, Εφαρμογές διόδων σε ηλεκτρονικά κυκλώματα, Διπολικά transistors (BJT), AC μοντέλα BJT, Eνισχυτές τάσης, Ενισχυτές κοινού συλλέκτη, Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (MOSFET), Eνισχυτές MOSFET
24 Εφαρμοσμένη Μηχανική - Γενική Μηχανολογία (2 ΩΘ, 2 ΩΑΠ) (6 ΔΜ) Στατική, Κινηματική, Δυναμική, Κινηματική Ανάλυση και Σύνθεση Μηχανισμών, Στοιχεία Μηχανών, βασική μηχανουργική τεχνολογία, συναρμογές, κοχλιοσυνδέσεις, ηλώσεις, έδρανα, οδοντωτοί τροχοί, κιβώτια ταχυτήτων, υμαντοκινήσεις, συμπλέκτες, σύνδεσμοι, συναρμολόγηση, αποσυναρμολόγηση, ολοκληρωμένα μηχανολογικά συστήματα.
25 Ηλεκτρικά Κυκλώματα (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ) ΘΕΩΡΙΑ: (1) Ειδικά θέματα συντονισμένων κυκλωμάτων. Έμφαση στον παράλληλο συντονισμό GLC. Συντελεστής ποιότητας. Ανύψωση τάσης και ρεύματος. Bandwidth. (2) Ισχύς στο εναλλασσόμενο ρεύμα. Ενεργός, άεργος, μιγαδική και φαινομένη ισχύς. Μονάδες μέτρησης. Η ισχύς ως παλλόμενο ηλεκτρικό μέγεθος. Συχνότητα της ηλεκτρικής ισχύος. Τρίγωνο ισχύος. (3) Αντιστάθμιση αέργου ισχύος. Η αντιστάθμιση ως ειδική περίπτωση του συντονισμού. Παράλληλη αντιστάθμιση vs. αντιστάθμιση σειράς. Γιατί, πώς και πότε. (4) Θεώρημα μεταφοράς μέγιστης ισχύος. Η περίπτωση του δεδομένου καταναλωτή σε αντιδιαστολή με τον δεδομένο ενισχυτή. Προσαρμογή (matching). Γιατί στις γραμμές μεταφοράς ισχύος δεν γίνεται προσαρμογή. (5) Τριφασικά κυκλώματα. Πολική τάση, φασική τάση, ρεύματα γραμμής, φασικά ρεύματα. Συνδεσμολογίες Υ-Υ, Υ-Δ, Δ-Υ, Δ-Δ. Σχέση μεταξύ πολικών και φασικών μεγεθών. (6) Ρεύμα ουδετέρου σε συμμετρικό τριφασικό σύστημα. Γειωμένος και αγείωτος ουδέτερος. Διακοπή ουδετέρου. Διακοπή μιας φάσης. Διακοπή δύο φάσεων. (7) Ισχύς στα τριφασικά συστήματα. Μέτρηση ισχύος με τη συνδεσμολογία Aron. (8) Μεταβατικά φαινόμενα στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Μοντέλο της αντίστασης, του πυκνωτή και του πηνίου στο πεδίο του χρόνου. Διαφορικές εξισώσεις. (9) Μη οδηγούμενα κυκλώματα πρώτης τάξης. Φυσική απόκριση. Ευστάθεια. Σταθερά χρόνου. Χρόνος αποκατάστασης. Γραμμικότητα. Παραδείγματα. (10) Οδηγούμενα κυκλώματα πρώτης τάξης από dc ή ac πηγή. Zero Input Response. Zero State Response. Ευστάθεια. Μέθοδος αρχικής και τελικής κατάστασης. Παραδείγματα. (11) Κρουστική απόκριση, βηματική απόκριση. (12) [Μη οδηγούμενα κυκλώματα δεύτερης τάξης]. (13) [Κυκλώματα δεύτερης τάξης, οδηγούμενα από dc πηγή]. Σημ.: Τα στοιχεία εντός αγκυλών [] θα διδάσκονται κατά περίπτωση και μπορεί και να παραλείπονται, ανάλογα με τις συνθήκες και το ακροατήριο. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα, (2) Μιγαδικοί αριθμοί, (3) Ο πυκνωτής, (4) Πυκνωτής και αντίσταση σε σειρά, (5) Πυκνωτής και αντίσταση παράλληλα, (6) Το πηνίο, (7) Πηνίο και αντίσταση σε σειρά, (8) Πηνίο και αντίσταση παράλληλα, (9) Κύκλωμα RLC σε σειρά, (10) Συντονισμός.

2^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

21 Εφαρμοσμένα Μαθηματικά (3 ΩΘ, 1ΩΑΠ) (5 ΔΜ)
Διαφορικές Εξισώσεις: Συνήθεις διαφορικές εξισώσεις, Γενική - Μερική λύση, Μεθοδολογίες επίλυσης γνωστών διαφορικών εξισώσεων 1ης τάξης, Επίλυση γραμμικών διαφορικών εξισώσεων 2ης ή ανώτερης τάξης, Αριθμητικές μέθοδοι Μετασχηματισμός Laplace (Μ/L): Ορισμός του M/L, Ιδιότητες, Υπολογισμός του αντίστροφου M/L ρητών συναρτήσεων, M/L συναρτήσεων ειδικών μορφών, Επίλυση γραμμικών δ.ε. με τη βοήθεια του M/L, Συναρτήσεις Μεταφοράς γραμμικών συστημάτων , Κρουστική απόκριση, Ευστάθεια Ανάλυση Fourier: Περιοδικά σήματα, Ανάλυση σε σειρές Fourier, Εκθετικό ανάπτυγμα, Μετασχηματισμός Fourier (M/F): Ορισμός M/F και αντίστροφου M/F, Ιδιότητες M/F, Εφαρμογές, Θεώρημα της δειγματοληψίας Μετασχηματισμός Ζ: Ορισμός του M/Z, Ιδιότητες, Υπολογισμός του αντίστροφου M/Z ρητών συναρτήσεων, Επίλυση γραμμικών εξισώσεων διαφορών, Συναρτήσεις Μεταφοράς γραμμικών συστημάτων διακριτού χρόνου, Κρουστική απόκριση, Ευστάθεια

22 Προγραμματισμός Υπολογιστών II (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 ΔΜ)
Παράμετροι και τρόποι κλήσης συναρτήσεων, υπερφόρτωση συναρτήσεων, εμβέλεια μεταβλητών, δείκτες και δυναμική δέσμευση μνήμης, τελεστές χειρισμού δυαδικών ψηφίων, ορισμός σύνθετων τύπων δεδομένων (δομές), κλάσεις και αντικείμενα, ιδιωτικά και δημόσια μέλη, μέθοδοι δόμησης, υπερφόρτωση μεθόδων και τελεστών, φίλιες συναρτήσεις.

23 Ηλεκτρονική (4 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 3 ΔΜ)
Hμιαγωγοί, Θεωρία διόδων, Ειδικές δίοδοι, Εφαρμογές διόδων σε ηλεκτρονικά κυκλώματα, Διπολικά transistors (BJT), AC μοντέλα BJT, Eνισχυτές τάσης, Ενισχυτές κοινού συλλέκτη, Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (MOSFET), Eνισχυτές MOSFET

24 Εφαρμοσμένη Μηχανική - Γενική Μηχανολογία (2 ΩΘ, 2 ΩΑΠ) (6 ΔΜ)
Στατική, Κινηματική, Δυναμική, Κινηματική Ανάλυση και Σύνθεση Μηχανισμών, Στοιχεία Μηχανών, βασική μηχανουργική τεχνολογία, συναρμογές, κοχλιοσυνδέσεις, ηλώσεις, έδρανα, οδοντωτοί τροχοί, κιβώτια ταχυτήτων, υμαντοκινήσεις, συμπλέκτες, σύνδεσμοι, συναρμολόγηση, αποσυναρμολόγηση, ολοκληρωμένα μηχανολογικά συστήματα.

25 Ηλεκτρικά Κυκλώματα (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ)
ΘΕΩΡΙΑ: (1) Ειδικά θέματα συντονισμένων κυκλωμάτων. Έμφαση στον παράλληλο συντονισμό GLC. Συντελεστής ποιότητας. Ανύψωση τάσης και ρεύματος. Bandwidth. (2) Ισχύς στο εναλλασσόμενο ρεύμα. Ενεργός, άεργος, μιγαδική και φαινομένη ισχύς. Μονάδες μέτρησης. Η ισχύς ως παλλόμενο ηλεκτρικό μέγεθος. Συχνότητα της ηλεκτρικής ισχύος. Τρίγωνο ισχύος. (3) Αντιστάθμιση αέργου ισχύος. Η αντιστάθμιση ως ειδική περίπτωση του συντονισμού. Παράλληλη αντιστάθμιση vs. αντιστάθμιση σειράς. Γιατί, πώς και πότε. (4) Θεώρημα μεταφοράς μέγιστης ισχύος. Η περίπτωση του δεδομένου καταναλωτή σε αντιδιαστολή με τον δεδομένο ενισχυτή. Προσαρμογή (matching). Γιατί στις γραμμές μεταφοράς ισχύος δεν γίνεται προσαρμογή. (5) Τριφασικά κυκλώματα. Πολική τάση, φασική τάση, ρεύματα γραμμής, φασικά ρεύματα. Συνδεσμολογίες Υ-Υ, Υ-Δ, Δ-Υ, Δ-Δ. Σχέση μεταξύ πολικών και φασικών μεγεθών. (6) Ρεύμα ουδετέρου σε συμμετρικό τριφασικό σύστημα. Γειωμένος και αγείωτος ουδέτερος. Διακοπή ουδετέρου. Διακοπή μιας φάσης. Διακοπή δύο φάσεων. (7) Ισχύς στα τριφασικά συστήματα. Μέτρηση ισχύος με τη συνδεσμολογία Aron. (8) Μεταβατικά φαινόμενα στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Μοντέλο της αντίστασης, του πυκνωτή και του πηνίου στο πεδίο του χρόνου. Διαφορικές εξισώσεις. (9) Μη οδηγούμενα κυκλώματα πρώτης τάξης. Φυσική απόκριση. Ευστάθεια. Σταθερά χρόνου. Χρόνος αποκατάστασης. Γραμμικότητα. Παραδείγματα. (10) Οδηγούμενα κυκλώματα πρώτης τάξης από dc ή ac πηγή. Zero Input Response. Zero State Response. Ευστάθεια. Μέθοδος αρχικής και τελικής κατάστασης. Παραδείγματα. (11) Κρουστική απόκριση, βηματική απόκριση. (12) [Μη οδηγούμενα κυκλώματα δεύτερης τάξης]. (13) [Κυκλώματα δεύτερης τάξης, οδηγούμενα από dc πηγή]. Σημ.: Τα στοιχεία εντός αγκυλών [] θα διδάσκονται κατά περίπτωση και μπορεί και να παραλείπονται, ανάλογα με τις συνθήκες και το ακροατήριο.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα, (2) Μιγαδικοί αριθμοί, (3) Ο πυκνωτής, (4) Πυκνωτής και αντίσταση σε σειρά, (5) Πυκνωτής και αντίσταση παράλληλα, (6) Το πηνίο, (7) Πηνίο και αντίσταση σε σειρά, (8) Πηνίο και αντίσταση παράλληλα, (9) Κύκλωμα RLC σε σειρά, (10) Συντονισμός.

3^ο Εξάμηνο
31 Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι (4 ΩΘ, 1 ΩΑΠ) (7 ΔΜ) * Ανασκόπηση μετασχηματισμού Laplace, αντίστροφου μετασχηματισμού Laplace, μέθοδου υπολοίπων, Βασικές έννοιες συστημάτων αυτομάτου ελέγχου ανοικτού και κλειστού βρόχου, παραδείγματα Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο του χρόνου, μαθηματικά μοντέλα-πρότυπα φυσικών συστημάτων, ανάλογα συστήματα διαγράμματα βαθμίδων, συναρτήσεις μεταφοράς, χρονική απόκριση συστημάτων. Χαρακτηριστικά συστημάτων κλειστού βρόχου, σφάλματα μόνιμης κατάστασης, πλεονεκτήματα χρήσης του μηχανισμού της ανάδρασης. Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο της συχνότητας, αρμονική απόκριση συστημάτων, λογαριθμικά διαγράμματα Bode μέτρου και φάσης, διαγράμματα Νyquist, χάρτης Nichols. Εισαγωγή στην έννοια της ευστάθειας, κριτήριο ευστάθειας Routh-Hurwitz, κριτήριο ευστάθειας Nyquist, γεωμετρικός τόπος ριζών.
32 Ηλεκτρονική Αυτοματισμών (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ) Δίοδοι, ανορθωτικά κυκλώματα και κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης, διπολικό τρανζίστορ, BJT, το BJT ως ενισχυτής και ως διακόπτης, κυκλώματα DC πόλωσης, ενισχυτές με BJT, MOSFET, ενισχυτές με MOSFET, υλοποίηση πυλών CMOS, αυτοματισμοί με MOSFET, διαφορικοί ενισχυτές. Εργαστηριακές ασκήσεις: Υλοποίηση και δοκιμή κυκλωμάτων αντίστοιχων της ύλης σε πινακίδα προτυποποίησης και με προσομοίωση SPICE.
33 Ψηφιακά Συστήματα (3 ΩΘ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) * Συστήματα αρίθμησης και κώδικες, Λογικές πύλες, Άλγεβρα Boole, Σχεδίαση συνδυαστικών ψηφιακών κυκλωμάτων, Συγκριτές, Πολυπλέκτες, Αποπλέκτες, Αριθμητικές πράξεις, Αριθμητικά κυκλώματα, Κωδικοποιητές, Αποκωδικοποιητές, Flip-flops, Καταχωρητές, Μετρητές, Σχεδίαση ακολουθιακών ψηφιακών κυκλωμάτων, Προγραμματιζόμενες λογικά διατάξεις (PLDs)
34 Ηλεκτρικές Μηχανές (3 ΩΘ, 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) (1) Βασικές έννοιες από τη μηχανική στρεφομένων σωμάτων: γωνιακή ταχύτητα, γωνιακή επιτάχυνση, ροπή στρέψης, μηχανική ισχύς περιστρεφόμενου άξονα, ροπή αδρανείας, ο νόμος της αδράνειας του Νεύτωνα για περιστρεφόμενο σώμα, ενέργεια, έργο, ισχύς, αρχή διατήρησης της ενέργειας/ισχύος. (2) Βασικές έννοιες από τη θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (ηλεκτροτεχνία). Τρόποι παραγωγής μαγνητικής ροής. Μόνιμοι μαγνήτες, ηλεκτρομαγνήτες, σιδηρομαγνητικά υλικά, καμπύλη μαγνήτισης (υστέρησης). (3) Νόμος της επαγωγής του Faraday, δύναμη Laplace σε ρευματοφόρο αγωγό, ΗΕΔ δύναμη σε αγωγό που κινείται εντός μαγνητικού πεδίου. Πυκνότητα μαγνητικής ροής. Στρώση ρεύματος. Μονάδες μέτρησης Wb, T, Α/m. Μετασχηματιστές. (4) Η απλούστερη ηλεκτρική μηχανή: δύο αγωγοί εντός σταθερού μαγνητικού πεδίου. Παραγωγή τάσης, παραγωγή ροπής. Ψήκτρες. Γενίκευση για περισσότερους αγωγούς. Οι σχέσεις E=kωφ και τ=kIφ. Δομή μηχανής DC. (5) Αντίδραση οπλισμού δρομέα, παραμόρφωση μαγνητικού πεδίου, εξασθένιση μαγνητικής ροής υπό φορτίο, τρόποι αντιμετώπισης. Είδη περιελίξεων, βροχοτύλιγμα, κυματοτύλιγμα. Κατασκευαστικές λεπτομέρειες: άξονας, ρουλεμάν, ανεμιστήρας, συλλέκτης, ψηκτροθήκες, πτερύγια ψύξης, τεχνολογικά υλικά. (6) Είδη διεγέρσεων κινητήρων DC: PM, ξένη διέγερση, παράλληλη διέγερση, διέγερση σειράς, σύνθετη διέγερση. Χαρακτηριστική φορτίου για κάθε είδος διέγερσης. Τυπικές εφαρμογές κάθε τύπου μηχανής. Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής σε κινητήρα DC. Variable Speed Drives (DC Drives): αρχή λειτουργίας και βιομηχανικές εφαρμογές. (7) Χάρτης των ηλεκτρικών μηχανών AC. Ορολογία. Η σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη ως ανεστραμμένη DC μηχανή. Περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Commutation στον στάτη χωρίς ψήκτρες. Ομοιότητες και διαφορές από τη μηχανή συνεχούς ρεύματος. Έμφαση στον σύγχρονο κινητήρα PM. PMAC, PMSM και BLDC μηχανές. Απαιτήσεις σε drives για τη λειτουργία σύγχρονων κινητήρων. Ροπή εκκίνησης και διαδικασία επιτάχυνσης. Περιγραφή ενός τυπικού Servodrive. Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής. (8) Σύντομη αναφορά στις σύγχρονες μηχανές ξένης διέγερσης ως γεννητριών. Ασύγχρονοι κινητήρες. Δυνατότητα παραγωγής μαγνητικού πεδίου από τον ρότορα δίχως PM ή ηλεκτρομαγνήτη. Ο στρεφόμενος μετασχηματιστής. Είδη περιέλιξης ρότορα ασύγχρονης μηχανής: ο δακτυλιοφόρος δρομέας και ο βραχυκυκλωμένος κλωβός. Ολίσθηση. Η πινακίδα ενός ασύγχρονου κινητήρα. Συνδεσμολογία Υ ή Δ. Ακροκιβώτιο. (9) Το ισοδύναμο κύκλωμα μιας ασύγχρονης μηχανής. Παράμετροι από τις οποίες εξαρτάται το ρεύμα μαγνήτισης. Έλεγχος στροφών με VFD και σταθερό λόγο U/f. (10) Χαρακτηριστική ροπής-στροφών για ΒΚ και ΔΔ. Εφαρμογές του ΔΔ σε αντιδιαστολή με τον ΒΚ. Απώλειες ισχύος στην ασύγχρονη μηχανή. Παραδείγματα, ασκήσεις.
35 Αγγλική Ορολογία Αυτοματισμού (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Αγγλική ορολογία αυτοματισμού

3^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

31 Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι (4 ΩΘ, 1 ΩΑΠ) (7 ΔΜ) *
Ανασκόπηση μετασχηματισμού Laplace, αντίστροφου μετασχηματισμού Laplace, μέθοδου υπολοίπων, Βασικές έννοιες συστημάτων αυτομάτου ελέγχου ανοικτού και κλειστού βρόχου, παραδείγματα Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο του χρόνου, μαθηματικά μοντέλα-πρότυπα φυσικών συστημάτων, ανάλογα συστήματα διαγράμματα βαθμίδων, συναρτήσεις μεταφοράς, χρονική απόκριση συστημάτων. Χαρακτηριστικά συστημάτων κλειστού βρόχου, σφάλματα μόνιμης κατάστασης, πλεονεκτήματα χρήσης του μηχανισμού της ανάδρασης. Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο της συχνότητας, αρμονική απόκριση συστημάτων, λογαριθμικά διαγράμματα Bode μέτρου και φάσης, διαγράμματα Νyquist, χάρτης Nichols. Εισαγωγή στην έννοια της ευστάθειας, κριτήριο ευστάθειας Routh-Hurwitz, κριτήριο ευστάθειας Nyquist, γεωμετρικός τόπος ριζών.

32 Ηλεκτρονική Αυτοματισμών (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ)
Δίοδοι, ανορθωτικά κυκλώματα και κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης, διπολικό τρανζίστορ, BJT, το BJT ως ενισχυτής και ως διακόπτης, κυκλώματα DC πόλωσης, ενισχυτές με BJT, MOSFET, ενισχυτές με MOSFET, υλοποίηση πυλών CMOS, αυτοματισμοί με MOSFET, διαφορικοί ενισχυτές. Εργαστηριακές ασκήσεις: Υλοποίηση και δοκιμή κυκλωμάτων αντίστοιχων της ύλης σε πινακίδα προτυποποίησης και με προσομοίωση SPICE.

33 Ψηφιακά Συστήματα (3 ΩΘ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) *
Συστήματα αρίθμησης και κώδικες, Λογικές πύλες, Άλγεβρα Boole, Σχεδίαση συνδυαστικών ψηφιακών κυκλωμάτων, Συγκριτές, Πολυπλέκτες, Αποπλέκτες, Αριθμητικές πράξεις, Αριθμητικά κυκλώματα, Κωδικοποιητές, Αποκωδικοποιητές, Flip-flops, Καταχωρητές, Μετρητές, Σχεδίαση ακολουθιακών ψηφιακών κυκλωμάτων, Προγραμματιζόμενες λογικά διατάξεις (PLDs)

34 Ηλεκτρικές Μηχανές (3 ΩΘ, 2 ΩΕ) (7 ΔΜ)
(1) Βασικές έννοιες από τη μηχανική στρεφομένων σωμάτων: γωνιακή ταχύτητα, γωνιακή επιτάχυνση, ροπή στρέψης, μηχανική ισχύς περιστρεφόμενου άξονα, ροπή αδρανείας, ο νόμος της αδράνειας του Νεύτωνα για περιστρεφόμενο σώμα, ενέργεια, έργο, ισχύς, αρχή διατήρησης της ενέργειας/ισχύος. (2) Βασικές έννοιες από τη θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (ηλεκτροτεχνία). Τρόποι παραγωγής μαγνητικής ροής. Μόνιμοι μαγνήτες, ηλεκτρομαγνήτες, σιδηρομαγνητικά υλικά, καμπύλη μαγνήτισης (υστέρησης). (3) Νόμος της επαγωγής του Faraday, δύναμη Laplace σε ρευματοφόρο αγωγό, ΗΕΔ δύναμη σε αγωγό που κινείται εντός μαγνητικού πεδίου. Πυκνότητα μαγνητικής ροής. Στρώση ρεύματος. Μονάδες μέτρησης Wb, T, Α/m. Μετασχηματιστές. (4) Η απλούστερη ηλεκτρική μηχανή: δύο αγωγοί εντός σταθερού μαγνητικού πεδίου. Παραγωγή τάσης, παραγωγή ροπής. Ψήκτρες. Γενίκευση για περισσότερους αγωγούς. Οι σχέσεις E=kωφ και τ=kIφ. Δομή μηχανής DC. (5) Αντίδραση οπλισμού δρομέα, παραμόρφωση μαγνητικού πεδίου, εξασθένιση μαγνητικής ροής υπό φορτίο, τρόποι αντιμετώπισης. Είδη περιελίξεων, βροχοτύλιγμα, κυματοτύλιγμα. Κατασκευαστικές λεπτομέρειες: άξονας, ρουλεμάν, ανεμιστήρας, συλλέκτης, ψηκτροθήκες, πτερύγια ψύξης, τεχνολογικά υλικά. (6) Είδη διεγέρσεων κινητήρων DC: PM, ξένη διέγερση, παράλληλη διέγερση, διέγερση σειράς, σύνθετη διέγερση. Χαρακτηριστική φορτίου για κάθε είδος διέγερσης. Τυπικές εφαρμογές κάθε τύπου μηχανής. Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής σε κινητήρα DC. Variable Speed Drives (DC Drives): αρχή λειτουργίας και βιομηχανικές εφαρμογές. (7) Χάρτης των ηλεκτρικών μηχανών AC. Ορολογία. Η σύγχρονη μηχανή μόνιμου μαγνήτη ως ανεστραμμένη DC μηχανή. Περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Commutation στον στάτη χωρίς ψήκτρες. Ομοιότητες και διαφορές από τη μηχανή συνεχούς ρεύματος. Έμφαση στον σύγχρονο κινητήρα PM. PMAC, PMSM και BLDC μηχανές. Απαιτήσεις σε drives για τη λειτουργία σύγχρονων κινητήρων. Ροπή εκκίνησης και διαδικασία επιτάχυνσης. Περιγραφή ενός τυπικού Servodrive. Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής. (8) Σύντομη αναφορά στις σύγχρονες μηχανές ξένης διέγερσης ως γεννητριών. Ασύγχρονοι κινητήρες. Δυνατότητα παραγωγής μαγνητικού πεδίου από τον ρότορα δίχως PM ή ηλεκτρομαγνήτη. Ο στρεφόμενος μετασχηματιστής. Είδη περιέλιξης ρότορα ασύγχρονης μηχανής: ο δακτυλιοφόρος δρομέας και ο βραχυκυκλωμένος κλωβός. Ολίσθηση. Η πινακίδα ενός ασύγχρονου κινητήρα. Συνδεσμολογία Υ ή Δ. Ακροκιβώτιο. (9) Το ισοδύναμο κύκλωμα μιας ασύγχρονης μηχανής. Παράμετροι από τις οποίες εξαρτάται το ρεύμα μαγνήτισης. Έλεγχος στροφών με VFD και σταθερό λόγο U/f. (10) Χαρακτηριστική ροπής-στροφών για ΒΚ και ΔΔ. Εφαρμογές του ΔΔ σε αντιδιαστολή με τον ΒΚ. Απώλειες ισχύος στην ασύγχρονη μηχανή. Παραδείγματα, ασκήσεις.

35 Αγγλική Ορολογία Αυτοματισμού (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Αγγλική ορολογία αυτοματισμού

4^ο Εξάμηνο
41 Ηλεκτρονικά Ισχύος (2 ΩΘ, 1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (4 και 2 ΔΜ) (1) Εισαγωγή: βασικές οικογένειες μετατροπέων ηλεκτρονικών ισχύος και ενδεικτικές εφαρμογές, βασικές μαθηματικές έννοιες (dc τιμή, ενεργός τιμή κυματομορφών τάσης και έντασης), εμπέδωση βασικών εννοιών ηλεκτρικής ισχύος (φαινόμενη-ενεργός-άεργος ισχύς, συντελεστής ισχύος, τριφασικά συστήματα). (2) Ηλεκτρικά κυκλώματα (DC,AC) με χρήση διακοπτών: ανάλυση καταστάσεων – εξισώσεις κατάστασης, σχεδίαση κυματομορφών τάσης έντασης, βασικοί υπολογισμοί, παραδείγματα. (3) Βασικοί διακόπτες ηλεκτρονικών ισχύος: δίοδος, θυρίστορ, τρανζίστορ ισχύος ,IGBT, MOSFET, GTO, χαρακτηριστικά και παραδείγματα εφαρμογών. (4) Η δίοδος ισχύος: Χρήση, επιλογή, βασικά κυκλώματα μετατροπέων AC/DC με χρήση διόδων (μονοφασικά-τριφασικά), υπολογισμοί κυμάτωσης, θέματα φόρτισης/εκφόρτισης πυκνωτών, παραδείγματα. Προδιαγραφές μετατροπέων με διόδους. (5) Το θυρίστορ: Χρήση, επιλογή, βασικά κυκλώματα ελεγχόμενων μετατροπέων AC/DC (μονοφασικά-τριφασικά) με χρήση θυρίστορ, υπολογισμοί κυμάτωσης, παραδείγματα. Προδιαγραφές μετατροπέων με θυρίστορ. (6) Η έννοια της «ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος» (“powerquality”): η έννοια των αρμονικών σε δίκτυα ισχύος, προέλευση, παρουσία (σε δίκτυα ac και dc), αποτελέσματα, απαιτήσεις προτύπων. Φάσμα αρμονικών και υπολογισμός ολικού συντελεστή παραμόρφωσης (THD) με παραδείγματα, η έννοια της αρμονικής ισχύος και του συντελεστή ισχύος σε κυκλώματα με αρμονικές με παραδείγματα. Καταστολή αρμονικών με χρήση παθητικών και ενεργών φίλτρων (βασικές τοπολογίες-παραδείγματα). (7) Εισαγωγή στους μονοφασικούς αντιστροφείς (inverters) με χρήση τεχνολογιών τρανζίστορ: βασικές αρχές λειτουργίας. Αρχές διαμόρφωσης εύρους παλμών, διαμόρφωση με μεταβλητό εύρος παλμού, εφαρμογές, παραδείγματα. (8) Η έννοια της διαμόρφωσης εύρους παλμών (PWM), βασικοί παράμετροι ελέγχου, υλοποίηση ημιτονοειδούς διαμόρφωσης (SPWM) και χρήση σε μετατροπείς DC και AC. Αρμονικές PWM. Παραδείγματα και σχεδίαση. (9) Τριφασικοί αντιστροφείς (inverters) με χρήση τεχνολογιών τρανζίστορ: βασικές αρχές λειτουργίας, διαμόρφωση με απλό παλμό και με PWM. Εφαρμογές σε κινητήρια συστήματα και σε συστήματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Εισαγωγή στις βασικές έννοιες ελέγχου κίνησης. (10) Μετατροπέας DC/DC υποβιβασμού τάσης (buckconverter): αρχή λειτουργίας, σχεδίαση, εφαρμογή, έλεγχος τάσης. (11) Μετατροπέας DC/DC ανύψωσης τάσης (boostconverter): αρχή λειτουργίας, σχεδίαση, εφαρμογή, έλεγχος τάσης
42 Μετρολογία - Οργανολογία (4 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 και 2 ΔΜ) Διαλέξεις: Μέτρηση, Ιχνηλασιμότητα, Κλίμακες μέτρησης, Στατικά χαρακτηριστικά οργάνων μέτρησης, Δυναμικά χαρακτηριστικά οργάνων μέτρησης, Κλασική θεωρία σφαλμάτων, Αβεβαιότητα μέτρησης, Αβεβαιότητα τύπου Α,Β, Αβεβαιότητες σε αναλογικά-ψηφιακά όργανα, Αβεβαιότητα άμεσης- έμμεσης μέτρησης, Ταξινόμηση-τύποι οργάνων μέτρησης, Αναλογικά όργανα (ηλεκτρομαγνητικά, ηλεκτροστατικά, θερμικά, γαλβανόμετρα, παλμογράφοι κ.λ.π.), Μέθοδοι και διατάξεις μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών Ηλεκτρονικά όργανα και διατάξεις, Ψηφιακά όργανα, Αισθητήρες-μορφοτροπείς, Μέτρηση κίνησης, προσέγγισης, μετατόπισης, επιτάχυνσης Μέτρηση στάθμης, Μέτρηση όγκου, βάρους, Μέτρηση πίεσης, Μέτρηση θερμοκρασίας, Μέτρηση Ροής, Απεικόνιση και καταγραφή δεδομένων, Παθητικά κυκλώματα διασύνδεσης (διαιρέτης, Γέφυρα Wheatstone, προσαρμογή ισχύος, μετασχηματιστές), Ενεργητικά κυκλώματα διασύνδεσης (τελεστικοί, A/D, D/A. Εργαστηριακές ασκήσεις: Παλμογράφος, Ποτενσιόμετρο, Σφάλματα μετρήσεων, Τελεστικοί Ενισχυτές, Μη αναστρέφων, Ακολουθητής, Αναστρέφων, Αθροιστικός, Διαφοράς, Τάση αποκλίσεως εισόδου, Ρεύμα πόλωσης εισόδου, Ταχύτητα μεταβολής εξόδου, Λόγος απορρίψεως κοινού σήματος, Μετατροπή ρεύματος σε τάση, Μετατροπή τάσης σε ρεύμα, Μη αναστρέφων μετατροπή τάσης σε ρεύμα, Διαφορικός μετατροπέας τάσης σε ρεύμα, Διαφοριστής, Ολοκληρωτής, Ανορθωτής ακριβείας
43 Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (6 ΔΜ) * Περίγραμμα θεωρίας Πολυμεταβλητά συστήματα, εξισώσεις εσωτερικής κατάστασης συστημάτων, μαθηματική παράσταση στον χώρο κατάστασης διάφορων φυσικών συστημάτων και παραδείγματα. Γενική λύση των εξισώσεων κατάστασης, ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα, ευστάθεια στον χώρο κατάστασης, εξαγωγή συνάρτηση/πίνακα μεταφοράς, μετατροπές από την μία μορφή στην άλλη. Μετασχηματισμοί ομοιότητας, κανονικές μορφές εξισώσεων κατάστασης και αντίστοιχα διαγράμματα βαθμίδων, τροχιές στον χώρο κατάστασης. Αποσύζευξη των εξισώσεων κατάστασης, Ελεγξιμότητα και παρατηρησιμότητα, εισαγωγή στους παρατηρητές. Περίγραμμα εργαστηρίου Όλα τα ανωτέρω θέματα της θεωρίας καλύπτονται στο εργαστήριο με εκμάθηση της χρήσης και του προγραμματισμού του ειδικού λογισμικού προσομοίωσης ΜΑTLAB/SIMULINK.
44 Κλασικές Εγκαταστάσεις Αυτοματισμού (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) * ΘΕΩΡΙΑ: (1) Στοιχεία παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ισχύος. Γεννήτριες, μετασχηματιστές, γραμμές μεταφοράς. Επίπεδα τάσεων: Υψηλή τάση, Μέση Τάση, Χαμηλή Τάση. (2) Ονομαστικά στοιχεία τριφασικών συστημάτων. Μετασχηματιστές 20/0.4 kV σε συνδεσμολογία Dyn. Σύστημα IT, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S. Γειώσεις (3) Κίνδυνοι και προστασία από την ηλεκτροπληξία. Ασφαλή επίπεδα τάσης. Συχνά λάθη στις εγκαταστάσεις. Ορθή και εσφαλμένη ουδετέρωση. Ο αυτόματος διακόπτης διαφυγής ρεύματος. (4) Ασφάλεια κατά τη λειτουργία ή τη συντήρηση των εγκαταστάσεων. Βηματική τάση, τάση αφής. Αναφορά σε πρότυπα και κανονισμούς: ΕΛΟΤ HD 384, Cenelec, IEC, ITU. (5) Τυπική διανομή ισχύος σε οικία και σε βιομηχανία. Μέσα ζεύξης, είδη διακοπτών, είδη ασφαλειών. Ρελέ και επαφείς. Θερμικά και θερμομαγνητικά. (6) Εξαρτήματα πινάκων και εγκαταστάσεων αυτοματισμού: χρονικά ρελέ, τερματικοί διακόπτες, επαγωγικοί-χωρητικοί αισθητήρες, απαριθμητές, διάφορα είδη ηλεκτρονόμων, PLC. (7) Σήμανση και αρίθμηση επαφών. Σύμβολα σχεδίου. Μητρώο επαφών, ανάπτυξη σχεδίου σε μεγάλο πλήθος σελίδων με αναφορές σε ζυγούς τάσεων και κυκλωματικά στοιχεία. (8) Καλώδια ισχύος: οι βασικοί τύποι και η χρήση τους. Χρωματισμοί καλωδίων ισχύος. Καλωδιώσεις πινάκων αυτοματισμού. Τύποι και χρώματα αγωγών στο εσωτερικό των πινάκων. (9) Υπολογισμός αντοχής καλωδίων, συνθήκες εγκατάστασης και μέθοδοι στήριξης, συνθήκες λειτουργίας, ηλεκτρική, θερμική, μηχανική καταπόνηση. (10) Παραδείγματα: απλά κυκλώματα αυτοματισμού, Υ/Δ, αναστροφή κινητήρα, κ.α. (11) Πιο σύνθετα προβλήματα αυτοματισμού. (12) Παρουσίαση προτύπων εγκαταστάσεων με προβολέα. Σχολιασμός επί της ορθής πρακτικής στην κατασκευή πινάκων αυτοματισμού και εγκαταστάσεων. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Άμεση εκκίνηση ασύγχρονου κινητήρα, (2) Αλλαγή φόρας περιστροφής ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα (3) Αυτόματος διακόπτης εκκίνησης κινητήρα σε αστέρα – τρίγωνο, (4) Διαδοχική εκκίνηση και στάση δυο ηλεκτροκινητήρων, (5) Τρεις μεταφορικές ταινίες μιας κατεύθυνσης, (6) Συρόμενη αυλόπορτα, (7) Βαρέλα βυρσοδεψείου. (8) Μίξη χρωμάτων, (9) Αισθητήρες εγγύτητας, οπτικοί αισθητήρες εγγύτητας, απαριθμητές, (10) Φόρτωση οχήματος, (11) Τρεις κινητήρες σε διαδοχική λειτουργιά.
45 Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα (2 ΩΘ, 1ΩΑΠ & 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ) Εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα: ιστορικά στοιχεία, το τηλεπικοινωνιακό μοντέλο, η ανάγκη διαμόρφωσης, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σήματα και συστήματα: κατηγορίες, ιδιότητες, χαρακτηριστικά μεγέθη. Φασματική ανάλυση σημάτων: αναπαράσταση στη συχνότητα, σειρές Fourier (FS), μετασχηματισμός Fourier (FT), απόκριση συχνότητας συστημάτων. Γραμμική διαμόρφωση: υλοποίηση και μελέτη συστημάτων ΑΜ, DSB-SC, SSB (USB-LSB), VSB , διαχείριση φάσματος/απόδοση ισχύος, πολυπλεξία με διαίρεση συχνότητας, Αποδιαμόρφωση πλάτους: ανιχνευτής περιβάλλουσας/σύγχρονη αποδιαμόρφωση. Διαμόρφωση γωνίας: διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση PM/FM. Παλμική & παλμοκωδική διαμόρφωση. Τηλεπικοινωνιακές διατάξεις: μείκτης διακοπτικός / εξισορροπημένος / με χρήση μη γραμμικών στοιχείων, παραγωγή φέροντος, υπερετερόδυνος δέκτης. Ασκήσεις και ειδικά Θέματα

4^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

41 Ηλεκτρονικά Ισχύος (2 ΩΘ, 1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (4 και 2 ΔΜ)
(1) Εισαγωγή: βασικές οικογένειες μετατροπέων ηλεκτρονικών ισχύος και ενδεικτικές εφαρμογές, βασικές μαθηματικές έννοιες (dc τιμή, ενεργός τιμή κυματομορφών τάσης και έντασης), εμπέδωση βασικών εννοιών ηλεκτρικής ισχύος (φαινόμενη-ενεργός-άεργος ισχύς, συντελεστής ισχύος, τριφασικά συστήματα). (2) Ηλεκτρικά κυκλώματα (DC,AC) με χρήση διακοπτών: ανάλυση καταστάσεων – εξισώσεις κατάστασης, σχεδίαση κυματομορφών τάσης έντασης, βασικοί υπολογισμοί, παραδείγματα. (3) Βασικοί διακόπτες ηλεκτρονικών ισχύος: δίοδος, θυρίστορ, τρανζίστορ ισχύος ,IGBT, MOSFET, GTO, χαρακτηριστικά και παραδείγματα εφαρμογών. (4) Η δίοδος ισχύος: Χρήση, επιλογή, βασικά κυκλώματα μετατροπέων AC/DC με χρήση διόδων (μονοφασικά-τριφασικά), υπολογισμοί κυμάτωσης, θέματα φόρτισης/εκφόρτισης πυκνωτών, παραδείγματα. Προδιαγραφές μετατροπέων με διόδους. (5) Το θυρίστορ: Χρήση, επιλογή, βασικά κυκλώματα ελεγχόμενων μετατροπέων AC/DC (μονοφασικά-τριφασικά) με χρήση θυρίστορ, υπολογισμοί κυμάτωσης, παραδείγματα. Προδιαγραφές μετατροπέων με θυρίστορ. (6) Η έννοια της «ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος» (“powerquality”): η έννοια των αρμονικών σε δίκτυα ισχύος, προέλευση, παρουσία (σε δίκτυα ac και dc), αποτελέσματα, απαιτήσεις προτύπων. Φάσμα αρμονικών και υπολογισμός ολικού συντελεστή παραμόρφωσης (THD) με παραδείγματα, η έννοια της αρμονικής ισχύος και του συντελεστή ισχύος σε κυκλώματα με αρμονικές με παραδείγματα. Καταστολή αρμονικών με χρήση παθητικών και ενεργών φίλτρων (βασικές τοπολογίες-παραδείγματα). (7) Εισαγωγή στους μονοφασικούς αντιστροφείς (inverters) με χρήση τεχνολογιών τρανζίστορ: βασικές αρχές λειτουργίας. Αρχές διαμόρφωσης εύρους παλμών, διαμόρφωση με μεταβλητό εύρος παλμού, εφαρμογές, παραδείγματα. (8) Η έννοια της διαμόρφωσης εύρους παλμών (PWM), βασικοί παράμετροι ελέγχου, υλοποίηση ημιτονοειδούς διαμόρφωσης (SPWM) και χρήση σε μετατροπείς DC και AC. Αρμονικές PWM. Παραδείγματα και σχεδίαση. (9) Τριφασικοί αντιστροφείς (inverters) με χρήση τεχνολογιών τρανζίστορ: βασικές αρχές λειτουργίας, διαμόρφωση με απλό παλμό και με PWM. Εφαρμογές σε κινητήρια συστήματα και σε συστήματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Εισαγωγή στις βασικές έννοιες ελέγχου κίνησης. (10) Μετατροπέας DC/DC υποβιβασμού τάσης (buckconverter): αρχή λειτουργίας, σχεδίαση, εφαρμογή, έλεγχος τάσης. (11) Μετατροπέας DC/DC ανύψωσης τάσης (boostconverter): αρχή λειτουργίας, σχεδίαση, εφαρμογή, έλεγχος τάσης

42 Μετρολογία - Οργανολογία (4 ΩΘ, 2 ΩΕ) (4 και 2 ΔΜ)
Διαλέξεις: Μέτρηση, Ιχνηλασιμότητα, Κλίμακες μέτρησης, Στατικά χαρακτηριστικά οργάνων μέτρησης, Δυναμικά χαρακτηριστικά οργάνων μέτρησης, Κλασική θεωρία σφαλμάτων, Αβεβαιότητα μέτρησης, Αβεβαιότητα τύπου Α,Β, Αβεβαιότητες σε αναλογικά-ψηφιακά όργανα, Αβεβαιότητα άμεσης- έμμεσης μέτρησης, Ταξινόμηση-τύποι οργάνων μέτρησης, Αναλογικά όργανα (ηλεκτρομαγνητικά, ηλεκτροστατικά, θερμικά, γαλβανόμετρα, παλμογράφοι κ.λ.π.), Μέθοδοι και διατάξεις μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών Ηλεκτρονικά όργανα και διατάξεις, Ψηφιακά όργανα, Αισθητήρες-μορφοτροπείς, Μέτρηση κίνησης, προσέγγισης, μετατόπισης, επιτάχυνσης Μέτρηση στάθμης, Μέτρηση όγκου, βάρους, Μέτρηση πίεσης, Μέτρηση θερμοκρασίας, Μέτρηση Ροής, Απεικόνιση και καταγραφή δεδομένων, Παθητικά κυκλώματα διασύνδεσης (διαιρέτης, Γέφυρα Wheatstone, προσαρμογή ισχύος, μετασχηματιστές), Ενεργητικά κυκλώματα διασύνδεσης (τελεστικοί, A/D, D/A. Εργαστηριακές ασκήσεις: Παλμογράφος, Ποτενσιόμετρο, Σφάλματα μετρήσεων, Τελεστικοί Ενισχυτές, Μη αναστρέφων, Ακολουθητής, Αναστρέφων, Αθροιστικός, Διαφοράς, Τάση αποκλίσεως εισόδου, Ρεύμα πόλωσης εισόδου, Ταχύτητα μεταβολής εξόδου, Λόγος απορρίψεως κοινού σήματος, Μετατροπή ρεύματος σε τάση, Μετατροπή τάσης σε ρεύμα, Μη αναστρέφων μετατροπή τάσης σε ρεύμα, Διαφορικός μετατροπέας τάσης σε ρεύμα, Διαφοριστής, Ολοκληρωτής, Ανορθωτής ακριβείας

43 Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (6 ΔΜ) *
Περίγραμμα θεωρίας Πολυμεταβλητά συστήματα, εξισώσεις εσωτερικής κατάστασης συστημάτων, μαθηματική παράσταση στον χώρο κατάστασης διάφορων φυσικών συστημάτων και παραδείγματα. Γενική λύση των εξισώσεων κατάστασης, ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα, ευστάθεια στον χώρο κατάστασης, εξαγωγή συνάρτηση/πίνακα μεταφοράς, μετατροπές από την μία μορφή στην άλλη. Μετασχηματισμοί ομοιότητας, κανονικές μορφές εξισώσεων κατάστασης και αντίστοιχα διαγράμματα βαθμίδων, τροχιές στον χώρο κατάστασης. Αποσύζευξη των εξισώσεων κατάστασης, Ελεγξιμότητα και παρατηρησιμότητα, εισαγωγή στους παρατηρητές.
Περίγραμμα εργαστηρίου Όλα τα ανωτέρω θέματα της θεωρίας καλύπτονται στο εργαστήριο με εκμάθηση της χρήσης και του προγραμματισμού του ειδικού λογισμικού προσομοίωσης ΜΑTLAB/SIMULINK.

44 Κλασικές Εγκαταστάσεις Αυτοματισμού (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) *
ΘΕΩΡΙΑ: (1) Στοιχεία παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ισχύος. Γεννήτριες, μετασχηματιστές, γραμμές μεταφοράς. Επίπεδα τάσεων: Υψηλή τάση, Μέση Τάση, Χαμηλή Τάση. (2) Ονομαστικά στοιχεία τριφασικών συστημάτων. Μετασχηματιστές 20/0.4 kV σε συνδεσμολογία Dyn. Σύστημα IT, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S. Γειώσεις (3) Κίνδυνοι και προστασία από την ηλεκτροπληξία. Ασφαλή επίπεδα τάσης. Συχνά λάθη στις εγκαταστάσεις. Ορθή και εσφαλμένη ουδετέρωση. Ο αυτόματος διακόπτης διαφυγής ρεύματος. (4) Ασφάλεια κατά τη λειτουργία ή τη συντήρηση των εγκαταστάσεων. Βηματική τάση, τάση αφής. Αναφορά σε πρότυπα και κανονισμούς: ΕΛΟΤ HD 384, Cenelec, IEC, ITU. (5) Τυπική διανομή ισχύος σε οικία και σε βιομηχανία. Μέσα ζεύξης, είδη διακοπτών, είδη ασφαλειών. Ρελέ και επαφείς. Θερμικά και θερμομαγνητικά. (6) Εξαρτήματα πινάκων και εγκαταστάσεων αυτοματισμού: χρονικά ρελέ, τερματικοί διακόπτες, επαγωγικοί-χωρητικοί αισθητήρες, απαριθμητές, διάφορα είδη ηλεκτρονόμων, PLC. (7) Σήμανση και αρίθμηση επαφών. Σύμβολα σχεδίου. Μητρώο επαφών, ανάπτυξη σχεδίου σε μεγάλο πλήθος σελίδων με αναφορές σε ζυγούς τάσεων και κυκλωματικά στοιχεία. (8) Καλώδια ισχύος: οι βασικοί τύποι και η χρήση τους. Χρωματισμοί καλωδίων ισχύος. Καλωδιώσεις πινάκων αυτοματισμού. Τύποι και χρώματα αγωγών στο εσωτερικό των πινάκων. (9) Υπολογισμός αντοχής καλωδίων, συνθήκες εγκατάστασης και μέθοδοι στήριξης, συνθήκες λειτουργίας, ηλεκτρική, θερμική, μηχανική καταπόνηση. (10) Παραδείγματα: απλά κυκλώματα αυτοματισμού, Υ/Δ, αναστροφή κινητήρα, κ.α. (11) Πιο σύνθετα προβλήματα αυτοματισμού. (12) Παρουσίαση προτύπων εγκαταστάσεων με προβολέα. Σχολιασμός επί της ορθής πρακτικής στην κατασκευή πινάκων αυτοματισμού και εγκαταστάσεων.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Άμεση εκκίνηση ασύγχρονου κινητήρα, (2) Αλλαγή φόρας περιστροφής ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα (3) Αυτόματος διακόπτης εκκίνησης κινητήρα σε αστέρα – τρίγωνο, (4) Διαδοχική εκκίνηση και στάση δυο ηλεκτροκινητήρων, (5) Τρεις μεταφορικές ταινίες μιας κατεύθυνσης, (6) Συρόμενη αυλόπορτα, (7) Βαρέλα βυρσοδεψείου. (8) Μίξη χρωμάτων, (9) Αισθητήρες εγγύτητας, οπτικοί αισθητήρες εγγύτητας, απαριθμητές, (10) Φόρτωση οχήματος, (11) Τρεις κινητήρες σε διαδοχική λειτουργιά.

45 Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα (2 ΩΘ, 1ΩΑΠ & 2 ΩΕ) (4 & 2 ΔΜ)
Εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα: ιστορικά στοιχεία, το τηλεπικοινωνιακό μοντέλο, η ανάγκη διαμόρφωσης, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σήματα και συστήματα: κατηγορίες, ιδιότητες, χαρακτηριστικά μεγέθη. Φασματική ανάλυση σημάτων: αναπαράσταση στη συχνότητα, σειρές Fourier (FS), μετασχηματισμός Fourier (FT), απόκριση συχνότητας συστημάτων. Γραμμική διαμόρφωση: υλοποίηση και μελέτη συστημάτων ΑΜ, DSB-SC, SSB (USB-LSB), VSB , διαχείριση φάσματος/απόδοση ισχύος, πολυπλεξία με διαίρεση συχνότητας, Αποδιαμόρφωση πλάτους: ανιχνευτής περιβάλλουσας/σύγχρονη αποδιαμόρφωση. Διαμόρφωση γωνίας: διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση PM/FM. Παλμική & παλμοκωδική διαμόρφωση. Τηλεπικοινωνιακές διατάξεις: μείκτης διακοπτικός / εξισορροπημένος / με χρήση μη γραμμικών στοιχείων, παραγωγή φέροντος, υπερετερόδυνος δέκτης. Ασκήσεις και ειδικά Θέματα

5^ο Εξάμηνο
51 Βιομηχανικοί Ελεγκτές και Σερβοκινητήρια Συστήματα (2 ΩΘ,1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) * ΘΕΩΡΙΑ: Σχεδίαση αντισταθμιστών-φίλτρων σειράς τύπου προπορείας φάσης (phaselead), καθυστέρησης φάσης (phaselag), προπορείας και καθυστέρησης (phaselead-lag) με γραφικές μεθόδους (γεωμετρικός τόπος ριζών-Γ.Τ.Ρ και διάγραμμα Bode). Σχεδίαση αντισταθμιστών σειράς τριών όρων, αναλογίας-ολοκλήρωσης-διαφόρισης (PID) με διάφορες τεχνικές με χρήση μαθηματικού μοντέλου (αναλυτικά με αλγεβρικές μεθόδους, γραφικά με Γ.Τ.Ρ, κριτήριο βελτιστοποίησης ΙΤΑΕ) ή χωρίς χρήση μαθηματικού μοντέλου (εμπειρικά με διάφορους κανόνες ρύθμισης, π.χ. Ziegler-Nichols, αυτορυθμιζόμενο με ηλεκτρονόμο-relayfeedback). Σχεδίαση ειδικών αντισταθμιστών: εισόδου (prefilter), ανάδρασης (PD), κατάργησης και αντικατάστασης μιγαδικών πόλων (notch). Βασική σχεδίαση ελεγκτών με ανάδραση των μεταβλητών κατάστασης με τις τεχνικές της τοποθέτησης πόλων και LQR. Έλεγχος με μη μηδενική είσοδο αναφοράς και ολοκληρωτή. Βασική σχεδίαση παρατηρητών. Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα και σύγκριση τεχνικών σχεδίασης, πρακτικοί περιορισμοί και δυσκολίες εφαρμογής τους στην πράξη (integratorwindup, derivativekick), τεχνικές υλοποίησης ελεγκτών με ενεργά και παθητικά κυκλώματα. Επίδειξη της σχεδίασης με προσομοίωση σε περιβάλλον ΜΑTLAB/SIMULINK. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Πρακτική εισαγωγή στους μετατροπείς ισχύος για κινητήρες (motor drives, motion control drives): DC drives, Variable Frequency Drives. Σερβοκινητήρια συστήματα: το drive ως αναπόσπαστο τμήμα του κινητήρα. Είδη κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε σερβοκινητήρια συστήματα: commutateddcmotor, ασύγχρονος κινητήρας, σύγχρονος κινητήρας με μόνιμο μαγνήτη (PM), brushlessdcmotor, steppermotor. (2) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Εξασθένιση πεδίου, ρύθμιση τάσης οπλισμού. Επίδειξη της επίδρασης της μεταβολής του φορτίου στη δυναμική συμπεριφορά. Εξομοίωση άξονα με μεγάλη ροπή αδρανείας. (3) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής κινητήρα δακτυλιοφόρου δρομέα. Περιορισμός ρεύματος εκκίνησης, ρύθμιση της ροπής εκκινήσεως με εξωτερικές αντιστάσεις. Ο ΔΔ με διακοπή στο τύλιγμα δρομέα. Ο ΔΔ με βραχυκυκλωμένο τύλιγμα δρομέα. (4) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής σε μηχανή dc ξένης διέγερσης με dcdrive. Ανοικτός βρόχος, κλειστός βρόχος με ταχογεννήτρια, κλειστός βρόχος με παρατηρητή. Παρατήρηση της δυναμικής συμπεριφοράς και της στάσιμης κατάστασης. Οργανοληπτική επίδειξη της ροπής στρέψης με βαρίδια. (5) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής ασύγχρονου κινητήρα με VFD. Ράμπα εκκίνησης, jog, ράμπα πέδησης. (6) Έλεγχος θέσης σε κινητήρα DCservo, μέσω PID ελεγκτή. Ρύθμιση παραμέτρων με τη μέθοδο Ziegler-Nichols. (7) Έλεγχος θέσης σε κινητήρα ACservo, μέσω PID ελεγκτή. Ρύθμιση παραμέτρων με τη μέθοδο Ziegler-Nichols. (8) Έλεγχος θέσης με τη χρήση κινητήρων synchro. Η επίπτωση της εναλλαγής δύο φάσεων. Η επίπτωση της τροφοδότησης του ρότορα από ανεξάρτητες, μη συμφασικές, πηγές ac.Εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα: ιστορικά στοιχεία, το τηλεπικοινωνιακό μοντέλο, η ανάγκη διαμόρφωσης, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σήματα και συστήματα: κατηγορίες, ιδιότητες, χαρακτηριστικά μεγέθη.
52 Υδραυλικά & Πνευματικά Συστήματα (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) * Βασικές έννοιες και αρχές εφαρμοσμένης Ρευστο-μηχανικής, Υδραυλικά και Πνευματικά στοιχεία, Υδραυλικά και Πνευματικά κυκλώματα, Ολοκληρωμένα Συστήματα για Εφαρμογές Αυτοματοποίησης.
53 Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος (3 ΩΘ, 1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) Δημιουργία διακριτών σημάτων και απεικόνισή τους - Απλές μαθηματικές πράξεις. Βασικά σήματα - Κατηγορίες σημάτων - Χειρισμός στο πεδίο του χρόνου. Ορισμός και ιδιότητες της γραμμικής συνέλιξης - Γραφικός υπολογισμός - Σχέση συνέλιξης και συσχέτισης - Ιδιότητες αυτοσυσχέτισης. Η έννοια του διακριτού συστήματος - Χαρακτηριστικά και ιδιότητες - Συνέλιξη & απόκριση συστήματος Η έννοια της εξίσωσης διαφοράς - Κατηγορίες εξισώσεων διαφοράς - Αναλογία εξίσωσης διαφοράς και διαφορικής εξίσωσης Μαθηματικός ορισμός μετασχηματισμού Fourier διακριτού χρόνου- Ιδιότητες και θεώρημα αρχικής τιμής - Ζεύγη μετασχηματισμών - Απόκριση συχνότητας διακριτού συστήματος. Έννοια του φίλτρου - Χαρακτηριστικά μεγέθη φίλτρου - Ιδανικό χαμηλοπερατό φίλτρο Δειγματοληψία και μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (A/D μετατροπή) - Το βασικό θεώρημα δειγματοληψίας - Ανακατασκευή αναλογικού σήματος. Μετασχηματισμός Ζ: Βασικές έννοιες - Υπολογισμός και ιδιότητες - Μετασχηματισμός Ζ και κρουστική απόκριση συστήματος - Μετασχηματισμός Ζ και εξίσωση διαφοράς - Αντίστροφος μετασχηματισμός Ζ. Ορισμός διακριτού μετασχηματισμού Fourier (DFT) και αντιστρόφου του - Ιδιότητες DFT - Aπ' ευθείας υπολογισμός DFT - Προσθήκη μηδενικών (zeropadding). Βασικές παραστάσεις με μπλοκ διαγράμματα -Αθροιστής, Πολλαπλασιαστής, Καθυστερητής - Ευθεία μορφή Ι & ΙΙ - Μορφή καταρράκτη & παράλληλη μορφή, - Υλοποίηση FIR&IIR συστημάτων.
54 Μικροϋπολογιστές (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) Εμβάθυνση στο δυαδικό σύστημα αρίθμησης. Περιγραφή του κώδικα του συμπληρώματος ως προς 2, του κώδικα BCD, του κώδικα σταθερής υποδιαστολής και του κώδικα κινητής υποδιαστολής. Σημαίες πρόσημου, κρατούμενου και υπερχείλισης. - Μνήμες ROM. Σχεδίαση μνήμης ROM για ανάκληση σταθερά αποθηκευμένων πληροφο¬ριών και υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων. - Μνήμες RAM. Στατικές και δυναμικές RAM. - Καταχωρητής, αθροιστής, συσσωρευτής, αριθμητική και λογική μονάδα (ALU). - Διάδρομοι πληροφοριών. Διάδρομος Intel και διάδρομος Motorola. - Δομή και λειτουργία κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (CPU). - Δομή εντολών και προγράμματος της assembly. - Θύρες εισόδου και εξόδου (I/O). - Δομή μικροϋπολογιστή. - Τεχνικές σχεδίασης των αποκωδικοποιητών διευθύνσεων. - Η δομή και η οργάνωση μνήμης του μικροελεγκτή ATmega32. Οι τρόποι διευθυνσιοδότησης. - Εντολές μεταφοράς δεδομένων, εντολές σύγκρισης και διακλάδωσης, τεχνικές δημιουργίας βρόχων, λογικές πράξεις και εντολές διαχείρισης bits, στοίβα και υπορουτίνες. - Βασικές τεχνικές προγραμματισμού της assembly. Πράξεις μεταξύ αριθμών πολλών bytes.
55 Δίκτυα Η/Υ - Βιομηχανικά Δίκτυα (3ΩΘ, 2 ΩΕ) (6 ΔΜ) * Στοιχεία Μετάδοσης (Κώδικες, Συγχρονισμός, Ταχύτητα, ‘Έλεγχος Σφαλμάτων), Τοπικά Δίκτυα (Μέσα Μετάδοσης, Τοπολογίες, Τεχνικές Προσπέλασης), Διασυνδέσεις Τοπικών Δικτύων (Repeaters, Bridges,Switches, Routers), Πρωτόκολλο TCP/IP (OSI Model, Υποδίκτυα, Υπερδίκτυα), Internet (Δρομολογητές, Πρωτόκολλο NAT), Ιεραρχικά Επίπεδα των Βιομηχανικών Δικτύων Επικοινωνιών (Field Level, Control Level, Information Level), Μέθοδοι Μετάδοσης (Baseband, Broadband, Carrierband), Τοπολογίες και Δομή Βιομηχανικών Δικτύων (Point to Point, Bus, Star, Ring, Tree, Grid και Repeaters, Transceivers, Bridges,Switches, Routers), Τεχνολογίες Δικτύωσης και Πρωτόκολλα (CANopen, Modbus Ethernet TCP/IP, Asi, Industrial Ethernet, Profibus, Interbus, DeviceNet κ.λ.π.., Frames και OSI Model-Σύγκριση), Κύριοι Μέθοδοι Προσπέλασης του Μέσου Μετάδοσης (Master-Slave, Token Ring, Random Access) και Κύρια Πρωτόκολλα Επιπέδου Εφαρμογής (HTTP, FTP, DNS, SNMP, BOOTP, TELNET, MODBUS, UNITE, I/O Scanning). Εργαστηριακές ασκήσεις: Ρυθμίσεις Δικτύου, Εκτέλεση διαγνωστικών εντολών, Δομή του Πρότυπου OSI και των Πρωτοκόλλων Πολλαπλών Επιπέδων, Ανάλυση Πλαισίων Ethernet των Πρωτοκόλλων TCP/Ipv4 (κύρια) και TCP/Ipv6, SPX/IPX με χρήση του Wireshark

5^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

51 Βιομηχανικοί Ελεγκτές και Σερβοκινητήρια Συστήματα (2 ΩΘ,1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) *
ΘΕΩΡΙΑ: Σχεδίαση αντισταθμιστών-φίλτρων σειράς τύπου προπορείας φάσης (phaselead), καθυστέρησης φάσης (phaselag), προπορείας και καθυστέρησης (phaselead-lag) με γραφικές μεθόδους (γεωμετρικός τόπος ριζών-Γ.Τ.Ρ και διάγραμμα Bode). Σχεδίαση αντισταθμιστών σειράς τριών όρων, αναλογίας-ολοκλήρωσης-διαφόρισης (PID) με διάφορες τεχνικές με χρήση μαθηματικού μοντέλου (αναλυτικά με αλγεβρικές μεθόδους, γραφικά με Γ.Τ.Ρ, κριτήριο βελτιστοποίησης ΙΤΑΕ) ή χωρίς χρήση μαθηματικού μοντέλου (εμπειρικά με διάφορους κανόνες ρύθμισης, π.χ. Ziegler-Nichols, αυτορυθμιζόμενο με ηλεκτρονόμο-relayfeedback). Σχεδίαση ειδικών αντισταθμιστών: εισόδου (prefilter), ανάδρασης (PD), κατάργησης και αντικατάστασης μιγαδικών πόλων (notch). Βασική σχεδίαση ελεγκτών με ανάδραση των μεταβλητών κατάστασης με τις τεχνικές της τοποθέτησης πόλων και LQR. Έλεγχος με μη μηδενική είσοδο αναφοράς και ολοκληρωτή. Βασική σχεδίαση παρατηρητών. Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα και σύγκριση τεχνικών σχεδίασης, πρακτικοί περιορισμοί και δυσκολίες εφαρμογής τους στην πράξη (integratorwindup, derivativekick), τεχνικές υλοποίησης ελεγκτών με ενεργά και παθητικά κυκλώματα. Επίδειξη της σχεδίασης με προσομοίωση σε περιβάλλον ΜΑTLAB/SIMULINK.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: (1) Πρακτική εισαγωγή στους μετατροπείς ισχύος για κινητήρες (motor drives, motion control drives): DC drives, Variable Frequency Drives. Σερβοκινητήρια συστήματα: το drive ως αναπόσπαστο τμήμα του κινητήρα. Είδη κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε σερβοκινητήρια συστήματα: commutateddcmotor, ασύγχρονος κινητήρας, σύγχρονος κινητήρας με μόνιμο μαγνήτη (PM), brushlessdcmotor, steppermotor. (2) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Εξασθένιση πεδίου, ρύθμιση τάσης οπλισμού. Επίδειξη της επίδρασης της μεταβολής του φορτίου στη δυναμική συμπεριφορά. Εξομοίωση άξονα με μεγάλη ροπή αδρανείας. (3) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής κινητήρα δακτυλιοφόρου δρομέα. Περιορισμός ρεύματος εκκίνησης, ρύθμιση της ροπής εκκινήσεως με εξωτερικές αντιστάσεις. Ο ΔΔ με διακοπή στο τύλιγμα δρομέα. Ο ΔΔ με βραχυκυκλωμένο τύλιγμα δρομέα. (4) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής σε μηχανή dc ξένης διέγερσης με dcdrive. Ανοικτός βρόχος, κλειστός βρόχος με ταχογεννήτρια, κλειστός βρόχος με παρατηρητή. Παρατήρηση της δυναμικής συμπεριφοράς και της στάσιμης κατάστασης. Οργανοληπτική επίδειξη της ροπής στρέψης με βαρίδια. (5) Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής ασύγχρονου κινητήρα με VFD. Ράμπα εκκίνησης, jog, ράμπα πέδησης. (6) Έλεγχος θέσης σε κινητήρα DCservo, μέσω PID ελεγκτή. Ρύθμιση παραμέτρων με τη μέθοδο Ziegler-Nichols. (7) Έλεγχος θέσης σε κινητήρα ACservo, μέσω PID ελεγκτή. Ρύθμιση παραμέτρων με τη μέθοδο Ziegler-Nichols. (8) Έλεγχος θέσης με τη χρήση κινητήρων synchro. Η επίπτωση της εναλλαγής δύο φάσεων. Η επίπτωση της τροφοδότησης του ρότορα από ανεξάρτητες, μη συμφασικές, πηγές ac.Εισαγωγή στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα: ιστορικά στοιχεία, το τηλεπικοινωνιακό μοντέλο, η ανάγκη διαμόρφωσης, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Σήματα και συστήματα: κατηγορίες, ιδιότητες, χαρακτηριστικά μεγέθη.

52 Υδραυλικά & Πνευματικά Συστήματα (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) *
Βασικές έννοιες και αρχές εφαρμοσμένης Ρευστο-μηχανικής, Υδραυλικά και Πνευματικά στοιχεία, Υδραυλικά και Πνευματικά κυκλώματα, Ολοκληρωμένα Συστήματα για Εφαρμογές Αυτοματοποίησης.

53 Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος (3 ΩΘ, 1ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ)
Δημιουργία διακριτών σημάτων και απεικόνισή τους - Απλές μαθηματικές πράξεις. Βασικά σήματα - Κατηγορίες σημάτων - Χειρισμός στο πεδίο του χρόνου. Ορισμός και ιδιότητες της γραμμικής συνέλιξης - Γραφικός υπολογισμός - Σχέση συνέλιξης και συσχέτισης - Ιδιότητες αυτοσυσχέτισης. Η έννοια του διακριτού συστήματος - Χαρακτηριστικά και ιδιότητες - Συνέλιξη & απόκριση συστήματος Η έννοια της εξίσωσης διαφοράς - Κατηγορίες εξισώσεων διαφοράς - Αναλογία εξίσωσης διαφοράς και διαφορικής εξίσωσης Μαθηματικός ορισμός μετασχηματισμού Fourier διακριτού χρόνου- Ιδιότητες και θεώρημα αρχικής τιμής - Ζεύγη μετασχηματισμών - Απόκριση συχνότητας διακριτού συστήματος. Έννοια του φίλτρου - Χαρακτηριστικά μεγέθη φίλτρου - Ιδανικό χαμηλοπερατό φίλτρο Δειγματοληψία και μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (A/D μετατροπή) - Το βασικό θεώρημα δειγματοληψίας - Ανακατασκευή αναλογικού σήματος. Μετασχηματισμός Ζ: Βασικές έννοιες - Υπολογισμός και ιδιότητες - Μετασχηματισμός Ζ και κρουστική απόκριση συστήματος - Μετασχηματισμός Ζ και εξίσωση διαφοράς - Αντίστροφος μετασχηματισμός Ζ. Ορισμός διακριτού μετασχηματισμού Fourier (DFT) και αντιστρόφου του - Ιδιότητες DFT - Aπ' ευθείας υπολογισμός DFT - Προσθήκη μηδενικών (zeropadding). Βασικές παραστάσεις με μπλοκ διαγράμματα -Αθροιστής, Πολλαπλασιαστής, Καθυστερητής - Ευθεία μορφή Ι & ΙΙ - Μορφή καταρράκτη & παράλληλη μορφή, - Υλοποίηση FIR&IIR συστημάτων.

54 Μικροϋπολογιστές (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ)
Εμβάθυνση στο δυαδικό σύστημα αρίθμησης. Περιγραφή του κώδικα του συμπληρώματος ως προς 2, του κώδικα BCD, του κώδικα σταθερής υποδιαστολής και του κώδικα κινητής υποδιαστολής. Σημαίες πρόσημου, κρατούμενου και υπερχείλισης.
- Μνήμες ROM. Σχεδίαση μνήμης ROM για ανάκληση σταθερά αποθηκευμένων πληροφο¬ριών και υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων.
- Μνήμες RAM. Στατικές και δυναμικές RAM.
- Καταχωρητής, αθροιστής, συσσωρευτής, αριθμητική και λογική μονάδα (ALU).
- Διάδρομοι πληροφοριών. Διάδρομος Intel και διάδρομος Motorola.
- Δομή και λειτουργία κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (CPU).
- Δομή εντολών και προγράμματος της assembly.
- Θύρες εισόδου και εξόδου (I/O).
- Δομή μικροϋπολογιστή.
- Τεχνικές σχεδίασης των αποκωδικοποιητών διευθύνσεων.
- Η δομή και η οργάνωση μνήμης του μικροελεγκτή ATmega32. Οι τρόποι διευθυνσιοδότησης.
- Εντολές μεταφοράς δεδομένων, εντολές σύγκρισης και διακλάδωσης, τεχνικές δημιουργίας βρόχων, λογικές πράξεις και εντολές διαχείρισης bits, στοίβα και υπορουτίνες.
- Βασικές τεχνικές προγραμματισμού της assembly. Πράξεις μεταξύ αριθμών πολλών bytes.

55 Δίκτυα Η/Υ - Βιομηχανικά Δίκτυα (3ΩΘ, 2 ΩΕ) (6 ΔΜ) *
Στοιχεία Μετάδοσης (Κώδικες, Συγχρονισμός, Ταχύτητα, ‘Έλεγχος Σφαλμάτων), Τοπικά Δίκτυα (Μέσα Μετάδοσης, Τοπολογίες, Τεχνικές Προσπέλασης), Διασυνδέσεις Τοπικών Δικτύων (Repeaters, Bridges,Switches, Routers), Πρωτόκολλο TCP/IP (OSI Model, Υποδίκτυα, Υπερδίκτυα), Internet (Δρομολογητές, Πρωτόκολλο NAT), Ιεραρχικά Επίπεδα των Βιομηχανικών Δικτύων Επικοινωνιών (Field Level, Control Level, Information Level), Μέθοδοι Μετάδοσης (Baseband, Broadband, Carrierband), Τοπολογίες και Δομή Βιομηχανικών Δικτύων (Point to Point, Bus, Star, Ring, Tree, Grid και Repeaters, Transceivers, Bridges,Switches, Routers), Τεχνολογίες Δικτύωσης και Πρωτόκολλα (CANopen, Modbus Ethernet TCP/IP, Asi, Industrial Ethernet, Profibus, Interbus, DeviceNet κ.λ.π.., Frames και OSI Model-Σύγκριση), Κύριοι Μέθοδοι Προσπέλασης του Μέσου Μετάδοσης (Master-Slave, Token Ring, Random Access) και Κύρια Πρωτόκολλα Επιπέδου Εφαρμογής (HTTP, FTP, DNS, SNMP, BOOTP, TELNET, MODBUS, UNITE, I/O Scanning). Εργαστηριακές ασκήσεις: Ρυθμίσεις Δικτύου, Εκτέλεση διαγνωστικών εντολών, Δομή του Πρότυπου OSI και των Πρωτοκόλλων Πολλαπλών Επιπέδων, Ανάλυση Πλαισίων Ethernet των Πρωτοκόλλων TCP/Ipv4 (κύρια) και TCP/Ipv6, SPX/IPX με χρήση του Wireshark

6^ο Εξάμηνο
Υποχρεωτικά Μαθήματα
61 Ψηφιακά ΣΑΕ (2 ΩΘ, 1 ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (7 ΔΜ) * Περίγραμμα θεωρίας: Γενικά χαρακτηριστικά ψηφιακού ελέγχου, ιστορική αναδρομη, σύγκριση με αναλογικούς ελεγκτές, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ανασκόπηση μετασχηματισμού Ζ, αντίστροφου μετασχηματισμού Ζ, ιδιοτήτων των μετασχηματισμών, θεωρήμα αρχικής και τελικής τιμής, εξισώσεις διαφορών και επίλυση τους. Συναρτηση μεταφοράς δειγματοληπτικών δεδομένων, διακριτές εξισώσεις κατάστασης, λύση στο πεδίο του χρόνου και της συχνότητας, χρονική απόκριση, αρμονική απόκριση. Μέθοδοι διακριτοποίησης (εκθετική, διαφοράς προς τα εμπρός και προς τα πίσω, Tustin), υλοποίηση ψηφιακών ελεγκτών (ευθεία μορφή, κανονική μορφή, μορφή σειράς, παράλληλη μορφή). Ευστάθεια διακριτών συστημάτων (κριτήριο μοναδιαίου κύκλου, κριτήριο Jury, τόπος ριζών, κριτήριο Nyquist, κριτήριο Bode). Σχεδίαση ψηφιακών ελεγκτών (σχεδίαση από αναλογικά πρότυπα, σχεδίαση στο διακριτό πεδίο, έλεγχος deadbeat, έλεγχος με ανάδραση μεταβλητών κατάστασης, έλεγχος με ολοκληρωτή, παρατηρητές). Σχεδίαση διακριτών ελεγκτών PID. Επιλογή περιοόδου δειγματοληψίας, εμπειρικοί κανόνες και πρακτικοί περιορισμοί Περίγραμμα εργαστηρίου: Μετατροπή σημάτων, χαρακτηριστικά μετατροπέων A/D, και D/A, κάρτες DAQ και χαρακτηριστικά τους, συχνότητας δειγματοληψίας, μονοπολική-διπολική λειτουργία, εύρος λειτουργίας, ανάλυση, διακριτική ικανότητα, πλάτος κώδικα, χρόνοι μετατροπής, ψηφιακή κωδικοποίηση, σφάλμα κβάντισης. Επιλογή των μετατροπέων. Διακριτοποίηση αναλογικών ελεγκτών PID και προπορείας-καθυστέρησης φάσης με διάφορες μεθόδους. Υλοποίηση ψηφιακών ελεγκτών με προσδιορισμό της εξίσωσης διαφορών διακριτού χρόνου και του αντίστοιχου διακριτού αλγόριθμου, συγγραφή κώδικα σε ψηφιακό Η/Υ. Μελέτη της επίδρασης της περιόδου δειγματοληψίας. Εμπειρικοί κανόνες επιλογής περιόδου δειγματοληψίας, με βάση τη χρονική και την αρμονική απόκριση. Βασικοί περιορισμοί του hardware, βασικές απαιτήσεις του software, θόρυβος και antialiasing φίλτρα. Όλα τα ανωτέρω θέματα καλύπτονται στο εργαστήριο με εκμάθηση της χρήσης και του προγραμματισμού του ειδικού λογισμικού προσομοίωσης ΜΑTLAB/SIMULINK και με πειραματική εφαρμογή-προτυποποίηση σε πλατφορμα Arduino.
62 Ρομποτική & Πλασματική Πραγματικότητα (2 ΩΘ, 1ΩΑΠ και 3 ΩΕ) (6 ΔΜ) * Ταξινόμηση ρομποτικών συστημάτων. Κινηματική, Δυναμική, Αυτόματος έλεγχος κίνησης, δύναμης, ενδοτικότητας. Τροχιακή καθοδήγηση ρομπότ. Προγραμματισμός ρομπότ. Τεχνητή όραση. Εφαρμογές ρομποτικής. Πλασματική πραγματικότητα και εφαρμογές αυτής.
63 Τεχνολογική μέθοδος σχεδιασμού και CAD-CAM-CAE (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) * Θεωρία τεχνολογικού σχεδιασμού. Θεωρία σχεδιασμού λειτουργίας. Θεωρία Προσομοίωσης Δυναμικών Συστημάτων με Bond-graphs. Συστήματα CAD - CAM - CAE. Τεχνικές Σχεδίασης και Γραφικών. Στοιχεία Εφαρμοσμένης Αριθμητικής Ανάλυσης για Προσομοίωση. Σχεδιασμός παραγωγής, FMS, CIM.
64 Μικροελεγκτές (2 ΩΘ, 1 ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (6 ΔΜ) * - Περιγραφή του ολοκληρωμένου ATmega32, κυκλώματα ρολογιού και reset. - Δομή, χρονισμός, ρύθμιση και χρήση των θυρών. - Μηχανισμός των διακοπών. - Εισαγωγή στους χρονιστές. Χρήση των χρονιστών για περιοδική εκτέλεση εργασιών. - Χρήση των χρονιστών για χρονομετρήσεις. - PWM. - Μετατροπή D/A και A/D. - Πληκτρολόγιο και ενδείκτες 7 τμημάτων με σάρωση. - Διασύνδεση άλλων κοινών περιφερειακών (οθόνη LCD, κ.λ.π.).
65.X Επιλογή ΣΤ1 (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Επιλογή ενός μαθήματος από την ομάδα επιλογής ΣΤ1
66.Χ Επιλογή ΣΤ2 (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Επιλογή ενός μαθήματος από την ομάδα επιλογής ΣΤ2
Προαιρετικά Μαθήματα
65.1 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) (1) Εισαγωγή: Είδη ΑΠΕ, η σημασία των ΑΠΕ για την οικονομία και το περιβάλλον, ανασκόπηση της Διεθνούς, Ευρωπαϊκής και Ελληνικής κατάστασης. (2) Συστήματα κατανεμημένης παραγωγής (distributedgeneration), εξέλιξη και χρήση στο σύγχρονο πλέγμα παραγωγής, μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. (3) Ηλιακή Ενέργεια: βασικές έννοιες ποσοτικού προσδιορισμού ηλιακής ακτινοβολίας, το ηλιακό κελί (solarcell), Φ/Β πάνελ (χαρακτηριστικές λειτουργίας), βασικές εξισώσεις (4) Αιολική ενέργεια: βασική περιγραφή, ποσοτικός προσδιορισμός, είδη και μέρη ανεμογεννητριών (5) Υδροηλεκτρική ενέργεια: βασική περιγραφή, τύποι υδροστροβίλων και χαρακτηριστικά λειτουργίας (6) Ενέργεια από βιομάζα: είδη βιομάζας, σύσταση και ενεργειακό περιεχόμενο. (7) Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας: βασικοί τύποι συσσωρευτών και χαρακτηριστικά αυτών, άλλα συστήματα αποθήκευσης (υπερ-πυκνωτές, σφόνδυλοι, αποθήκευση σε υπεραγώγιμα υλικά, συστήματα παραγωγής και χρήσης υδρογόνου). (8) Συστήματα ηλεκτροπαραγωγής με φωτοβολταϊκά: σύνδεση συστοιχιών, συστήματα στήριξης, συστήματα διασύνδεσης (balance-of-system, BOS), σχεδίαση, παραδείγματα, εφαρμογές. (9) Συστήματα ηλεκτροπαραγωγής με ανεμογεννήτριες: έδραση, συστήματα διασύνδεσης (balance-of-system, BOS), σχεδίαση, παραδείγματα, εφαρμογές. (10) Συστήματα υδροηλεκτρικής ενέργειας: βασικά τμήματα ενός σταθμού παραγωγής, διασύνδεση συστημάτων, παραδείγματα (11) Συστήματα ηλεκτροπαραγωγής με βιομάζα: βασικά τμήματα ενός σταθμού παραγωγής με βιομάζα, θερμοδυναμικοί κύκλοι, παραδείγματα. (12) Συνδυασμός συστημάτων ΑΠΕ: αυτόνομα συστήματα παραγωγής, σχεδιασμός, παραδείγματα.
65.2 Μη καταστρεπτικές μετρήσεις (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Οπτικός έλεγχος Έλεγχος με υπερήχους Έλεγχος με ραδιογραφήσεις Μετρήσεις XRF Μετρήσεις υπερύθρων Έλεγχος με μαγνητικά σωματίδια Έλεγχος με ηλεκτρομανγητισμό Έλεγχος με διεισδυτικά υγρά
65.3 Σχεδιασμός Βιομηχανικών Προϊόντων (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή σε βιομηχανικά συστήματα/ συστήματα εφοδιαστικής αλυσίδας αποτελούμενα από συστήματα κατασκευής, συστήματα εφοδιασμού, συστήματα αποθήκης, συστήματα διανομής. Οργάνωσησυστημάτωνκατασκευής (manufacturing) σε job-shop, γραμμές assembly, group technology. Ανάλυση ροής διαδικασιών (processflow). Μέθοδοι ελέγχου κατασκευής και παραγωγής. Πολιτικές ελέγχου αποθεμάτων (just-in-time, MRP), leanproduction, πολιτικές διαχείρισης αποθεμάτων. Πλάνο οργάνωσης παραγωγής (manufacturing scheduling) (job-shop scheduling, order release, production line balancing). Βιομηχανικό (plant) layout (βασικός σχεδιασμός που περιλαμβάνει ηλεκτρολογικά, υδραυλικά, HVAC, φωτισμό, ακουστική, διαχείριση αποβλήτων). Συστήματα διαχείρισης εξοπλισμού (materialhandlingequipment). Eυέλικτα συστήματα κατασκευής (flexiblemanufacturingsystems). Εισαγωγή σε προσομοίωση βιομηχανικών προϊόντων και συστημάτων. Διαχείριση και έλεγχος συστημάτων αποθήκης. Eισαγωγή σε μοντέλα βελτιστοποίησης, έλεγχο ποιότητας, αξιοπιστία. Σχεδιασμός βιομηχανικών προΙόντων (designforproduction), σχέση σχεδιασμού με manufacturing. Σχεδιασμός βιομηχανικών συστημάτων/ εφοδιαστικών αλυσίδων αποτελούμενων από συστήματα κατασκευής, συστήματα εφοδιασμού, συστήματα αποθήκης, συστήματα διανομής. Διαχείριση τεχνολογιών και καινοτομίας.Έλεγχος με διεισδυτικά υγρά
65.4 Ειδικά κεφάλαια Δικτύων - Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή στα Ασύρματα Δίκτυα, Τεχνολογίες Ασύρματων LAN (Narrowband, Spread Spectrum, Frequency Hopping Spread Spectrum, Direct Sequence Spread Spectrum), Πρότυπο IEEE 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11g, Wireless LAN Frequency Spectrum), Τρόποι Λειτουργίας Ad Hoc-Infrastructure, Συσκευές Δικτύωσης (Access Point, Router), Απόδοση WLAN, Εφαρμογές Ασυρμάτων Δικτύων Αισθητήρων (Wireless Sensor Network), Αρχιτεκτονικές, Πρωτόκολλα Επικοινωνιών, Υπηρεσίες Δικτύου, Αρχιτεκτονική Κόμβων, Ενέργεια και Δεδομένα, Συγκομιδή και Αποθήκευση Ενέργειας, Συμπίεση και Μετάδοση Δεδομένων, Διάγνωση και Εκσφαλμάτωση. Εργαστηριακές ασκήσεις: Ανάλυση της δομής των Ασύρματων Δικτύων και Ασύρματων Δικτύων Αισθητήρων, των προτύπων πρωτοκόλλων επικοινωνίας με χρήση προγραμμάτων εξομοίωσης και του Wireshark.
66.1 Φυσικοχημικές Διεργασίες (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Φυσικές διεργασίες, φυσικές διεργασίες διαχωρισμού, ταξινόμηση Χημικές διεργασίες, Χημικοί αντιδραστήρες, ταξινόμηση Αρχές διατήρησης μάζας, ενέργειας, παραδείγματα εφαρμογής σε απλές φυσικές διεργασίες διαχωρισμού Κλασματική απόσταξη, λειτουργία, εξοπλισμός, εισαγωγή στον έλεγχο Μαθηματική μοντελοποίηση κλασματικής απόσταξης σε μόνιμη κατάσταση λειτουργίας Βασικός σχεδιασμός στήλης κλασματικής απόσταξης Βασικοί τύποι χημικών αντιδραστήρων, χρήση, λειτουργία Μαθηματική μοντελοποίηση αντιδραστήρων με βάση τα ισοζύγια μάζας και ενέργειας
66.2 Προγραμματισμός ΙΙΙ (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Στατικά μέλη κλάσεων, κληρονομικότητα, εξαιρέσεις, εισαγωγή στον οπτικό προγραμματισμό (φόρμες, βασικά αντικείμενα ελέγχου, ρεύματα εισόδου-εξόδου, χρονιστές, έλεγχος ενεργειών ποντικιού, βιβλιοθήκη γραφικών GDI+).
66.3 Ειδικά Κεφάλαια Εγκαταστάσεων(2 ΩΘ) (3 ΔΜ) 1. Προσδιορισμός ενεργειακών απαιτήσεων βιομηχανικής μονάδας. Ενεργός και άεργος ισχύς. cosφ. Συντελεστής ταυτοχρονισμού φορτίων. Εκτίμηση της Μέγιστης Ζήτησης Ισχύος. Επιλογή τιμολογίου. Αρμονικές τάσης και ρεύματος. 2. Διαστασιολόγηση μετασχηματιστών και καλωδίων διανομής. Γενικός Πίνακας Χαμηλής Τάσης. Διάρθρωση της εγκατάστασης σε υποπίνακες διανομής. Στοιχεία κατασκευής υποσταθμού μέσης τάσης. Δημιουργία συστήματος TN-S. Γειώσεις, ισοδυναμικές συνδέσεις. Διαφορική προστασία. 3. Παραλληλισμός μετασχηματιστών ισχύος. Εφεδρικό ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος. Απαιτούμενες δικλείδες ασφαλείας και αυτοματισμοί. 4. Διαστασιολόγηση αυτομάτων διακοπτών ισχύος και ασφαλειών του συστήματος διανομής ισχύος. Επιλεκτική συνεργασία μέσων προστασίας. 5. Ρεύματα βραχυκύκλωσης. Προσδιορισμός μεγίστων και ελαχίστων. Παραδείγματα ανεπαρκούς ρεύματος βραχυκύκλωσης. Παραδείγματα καταστροφής αυτομάτων διακοπτών ισχύος. 6. Υπολογισμός καλωδίων κινητήρων. Επιλογή αυτομάτων (θερμομαγνητικών ή ηλεκτρονικών) διακοπτών ισχύος, ασφαλειών και διακοπτών φορτίου, επαφέων (contactors) και θερμικών προστασίας κινητήρων. 7. Περιορισμός του ρεύματος εκκινήσεως κινητήρων. Διάταξη Υ/Δ, ομαλός εκκινητής, VFD. Παράμετροι οικονομικής λειτουργίας κινητήρων. Ενεργειακή κλάση. Κόστος αγοράς, συντήρησης και λειτουργίας ηλεκτρικών κινητήρων. 8. Εφαρμογή: Παρουσίαση υπολογισμών του ΣΗΕ για μια μικρή βιομηχανική μονάδα 500 kVA. 9. Εφαρμογή: Αυτόματη μηχανή στοιβάγματος παλετών. Παρουσίαση πλήρους προτύπου ηλεκτρολογικού σχεδίου ισχύος και αυτοματισμού. 10. Εφαρμογή: Αυτόματη μηχανή κοπής σωλήνων. Παρουσίαση πλήρους προτύπου ηλεκτρολογικού σχεδίου ισχύος και αυτοματισμού.
66.4 Μαθηματική Μοντελοποίηση - Αναγνώριση Συστημάτων (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο του χρόνου και εξαγωγή μαθηματικών περιγραφών με βάση τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής, της ηλεκτροτεχνίας, της μηχανικής, και των ισοζυγίων μάζας και ενέργειας. Παραδείγματα ηλεκτρικών, μηχανικών, θερμικών συστημάτων και διεργασιών. Διαδικασία σχεδίασης συστημάτων, ορισμοί προτύπων, παραδείγματα συστημάτων προς αναγνώριση, ανασκόπηση θεωρίας πινάκων, ανασκόπηση του Matlab και του Simulink, εισαγωγή στις μεθόδους ελαχίστων τετραγώνων (LS-LeastSquares). Περιγραφή συστημάτων μέσω των εισόδων, εξόδων και των διαταραχών τους. Προσάρτηση μοντέλων (modelfitting) στα δεδομένα εισόδου-εξόδου, γραμμικά και μη γραμμικά μοντέλα, τεχνικές γραμμικοποίησης, εκτίμηση παραμέτρων και αναγνώριση συστημάτων. Μελέτη μοντέλων χώρου κατάστασης και πεδίου συχνότητας, διακριτού και συνεχούς χρόνου, γραμμική παλινδρόμηση ελαχίστων τετραγώνων, γενικευμένη παλινδρόμηση ελαχίστων τετραγώνων, ψευδοαντιστροφή, χρονοσειρές. Μοντέλα FIR,AR,ARMA,ARMAX και παραλλαγές, αναδρομική μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων (RLS-RecursiveLeastSquares), λήμμα αντίστροφου πίνακα, RLS χωρίς υπολογισμό αντίστροφου πίνακα. Αλγόριθμος απώλειας μνήμης (forgettingalgorithm), μοντέλα κινητού μέσου (movingaverage). Επιλογή σηματων εισόδου (βηματική, PRBS, λευκός θόρυβος). Εισαγωγή στις βασικές αρχές λειτουργίας προσαρμοστικού ελέγχου (adaptive control, self-tuning systems)
66.5 Αλληλεπίδραση ανθρώπου με συστήματα μηχατρονικής (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή, επισκόπηση και ανάλυση των συστημάτων μηχατρονικής. Εισαγωγή, επισκόπηση γνωστικής περιοχής Επικοινωνίας Ανθρώπου-Μηχανής. Μοντελοποίηση του ανθρώπου ως χρήστη υπολογιστικού συστήματος και συστημάτων μηχατρονικής. Τεχνολογίες αλληλεπίδρασης: Συσκευές εισόδου/εξόδου, στιλ αλληλεπίδρασης, απ' ευθείας χειρισμός, συστήματα υποστήριξης συνεργασίας, εικονική πραγματικότητα, υποστηρικτική τεχνολογία για άτομα με ειδικές ανάγκες. Μεθοδολογίες σχεδίασης διαδραστικών συστημάτων και μεθόδους περιγραφής διαλόγου, σχεδίαση διεπιφανειών, ευχρηστία και προσβασιμότητα εφαρμογών διαδικτύου. Τεχνικές αξιολόγησης αλληλεπίδρασης ανθρώπου μηχανής.
66.6 Ειδικά Κεφάλαια Ελέγχου Ηλεκτρικών Μηχανών (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή στον Διανυσματικό Έλεγχο (VectorControl ή FieldOrientedControl-FOC), Αρχή Λειτουργίας του Διανυσματικού ελέγχου, Συστήματα Αναφοράς (abcs, αβ0s, dq0s και γδ0s), Μετασχηματισμοί Clark και Park), Έλεγχος Ρεύματος / Ροπής και Έλεγχος Ροής, Ταξινόμηση Διανυσματικού Ελέγχου (IndirectFOC και DirectFOC), Μαθηματικά Μοντέλα Ηλεκτρικών Μηχανών Διανυσματικός Έλεγχος Ασύγχρονων και Σύγχρονων Μηχανών (Έλεγχος Ταχύτητας και Ροπής), Πλεονεκτήματα Διανυσματικού Ελέγχου (Απόκριση και Ευρωστία Ελέγχου, Έλεγχος Ροπής σε Ευρεία Περιοχή Ταχυτήτων), Έλεγχος Μέγιστης Ροπής ανά Ampere (MTPA), Επέκταση της Περιοχής των Ταχυτήτων, Εξασθένιση Ροής ή Πεδίου (FluxorFieldWeakening), Τριφασικοί Αναστροφείς (3-phaseinverters), Διαμόρφωση PWM και SpaceVectorPWM (SVPWM), Σύγκριση SpaceVector και SinusoidalPWM, Παρατηρητές Καταστάσεων, Έλεγχος Χωρίς Αισθητήρες. Εργαστηριακές ασκήσεις: Ανάλυση της δομής του Διανυσματικού Ελέγχου με Matlab/Simulink, ParkTransformation και InverseParkTransformation, Εφαρμογή Μαθηματικών Μοντέλων των Ασύγχρονων και Σύγχρονων Ηλεκτρικών Μηχανών, Ελεγκτές Ρευμάτων, Ροής και Ροπής, Υπολογισμός Γωνιακής Θέσης και Ταχύτητας, Ελεγκτής Ταχύτητας. Ανάλυση και Αξιολόγηση αποτελεσμάτων παρουσία διαταραχών. Εξομοίωση Παρατηρητών Καταστάσεων Ηλεκτρικών Μηχανών, Εκτίμηση Ροής και Ροπής, Εκτίμηση Γωνιακής Θέσης και Ρευμάτων.

7^ο Εξάμηνο
71 Ευφυής Έλεγχος (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) * Διαλέξεις: Ασαφή Σύνολα, Συναρτήσεις Συμμετοχής, Πράξεις μεταξύ Ασαφών Συνόλων (εφαρμογή τελεστών), Σχέσεις μεταξύ Ασαφών Συνόλων, Ασαφής Συνεπαγωγή, Εξαγωγή κανόνων (ομαδοποίηση, αλγόριθμος κ-μέσων), Ασαφής Συμπερασμός (modus ponens, Συνθετικός Κανόνας Συμπερασμού), Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, Perceptron, Θεώρημα σύγκλισης, Γραμμικά Νευρωνικά Δίκτυα, Δίκτυα εμπρόσθιας τροφοδότησης, Αλγόριθμος μάθησης οπισθόδρομης διάδοσης (backpropagation) Εργαστηριακές ασκήσεις:, Ασαφής Λογική, Εισαγωγή στις έννοιες: Ασαφοποίησης, Τελεστών, Ασαφούς συνεπαγωγής, Συνάθροισης-Συμπερασμού, Αποασαφοποίησης, Δημιουργία ασαφών ελεγκτών με την βοήθεια υπολογιστικού συστήματος., Εξαγωγή κανόνων από προδιαγραφές, Ομαδοποίηση δεδομένων, Βελτιστοποίηση Ασαφούς Ελεγκτή, Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, Δίκτυα percepton, Γραμμικά Νευρωνικά Δίκτυα, Νευρωνικά Δίκτυα Εμπρόσθιας Τροφοδότησης., Αλγόριθμος εκπαίδευσης backpropagation, Δημιουργία Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων με την βοήθεια υπολογιστικού συστήματος.
72 Προγραμματιζόμενοι Βιομηχανικοί Αυτοματισμοί (2 ΩΕ) (5 ΔΜ) * Ιστορική αναδρομή των Προγραμματιζόμενων Λογικών Ελεγκτών (PLC). Ορισμοί, βασικές αρχές λειτουργίας και δομή τους, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα, μονάδες επέκτασης. Επίδειξη μονάδων Micro της Telemecanique. Βασικές αρχές προγραμματισμού των PLCs, εκμάθηση γλωσσών προγραμματισμού του προτύπου IEC 1131-3 – σχέδιο επαφών (Ladder), λίστα εντολών (IL), διάγραμμα λογικών πυλών (FBD), ακολουθιακό διάγραμμα ροής (SFC) και προγραμματισμός-προσομοίωση στα περιβάλλοντα ΤwidoTelemecanique και CODESYS. Εκμάθηση χρήσης όλων των τύπων επαφών, πηνίων, βοηθητικών ρελέ-μνημών, χρονικών (timers), απαριθμητών (counters), τυμπανοειδών ελεγκτών (drumcontrollers), βηματικών απαριθμητών (stepcounters), καταχωρητών ολίσθησης (shiftregisters). Παραδείγματα και εφαρμογές. Κυκλώματα φωτισμού, συναγερμοί, απευθείας εκκίνηση κινητήρων, εκκίνηση σε ζεύξη Υ-Δ με αλλαγή φοράς περιστροφής, φωτεινοί σηματοδότες, ανυψωτήρες, πλήρωση δεξαμενών, αναμικτήρες, έλεγχος χώρων στάθμευσης, κυλιόμενες σκάλες, συστήματα ταινιόδρομων μεταφοράς υλικών, φόρτωσης, διαχωρισμού, ηλεκτροπαράγωγα ζεύγη Η/Ζ, αντλιοστάσια κ.λ.π..
73 Στοιχ. διαμορφωτικής μηχανολογίας και προγραμματιζόμενες εργαλειομηχανές CNC (2 ΩΘ,1 ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (4 και 3 ΔΜ) * Διάρθρωση μεθόδων παραγωγής. Στοιχεία Αντοχής Υλικών, Μέθοδοι διαμόρφωσης υλικών. Σχεδιασμός φάσεων παραγωγής. Αντίστροφη Μηχανολογία, Ταχεία πρωτοτυποποίηση, Κατεργασίες αφαίρεσης υλικού, Προγραμματισμός CNC.
74 Έλεγχος Διεργασιών (4 ΩΘ) (6 ΔΜ) * 1. Εισαγωγικες εννοιες, Οι έννοιες του συστήματος και του μοντέλουΤαξινόμηση μεταβλητών Η έννοια της ρύθμισης 2. Μαθηματικη μοντελοποιηση συστηματων διεργασιων, Η διαδικασία μοντελοποίησης, ιατύπωση μαθηματικού μοντέλου Χαρακτηριστικά μαθηματικά μοντέλα διεργασιών 3. Μοντελα χωρου καταστασης και συναρτησεις μεταφορας: Εισαγωγή - Ανάλυση Εννοιών, Γραμμικοποίηση, Αναγωγή σε μοντέλο χώρου κατάστασης, Μοντέλα Εισόδου – Εξόδου, υπολογισμός των συναρτήσεων μεταφοράς, Υπολογισμός απόκρισης συγκεντρωτικού δυναμικού μοντέλου 4. Κλειστος βροχος: Εισαγωγή, Στοιχεία βρόχου ρύθμισης (αισθητήρες, μετατροπείς, ρυθμιστές, τελικά στοιχεία βρόχου ρύθμισης), Eύρεση συναρτήσεων μεταφοράς των στοιχείων του βρόχου ρύθμισης και του απλού κλειστού βρόχου ανάδρασης 5. Αναλογικη – ολοκληρωτικη - διαφορικη δραση: Η Δράση του PID Ρυθμιστή, Επιλογή Παραμέτρων Ρυθμιστών (Tuning ρυθμιστών), Ημι-εμπειρικές Τεχνικές, Τεχνική Ziegler – Nichols, Τεχνική Cohen – Coon (Μέθοδος της Καμπύλης Αντίδρασης), Συστηματικές Μέθοδοι, Εμπειρικές σχέσεις που βασίζονται σε ολοκληρωτικά κριτήρια για διεργασίες που μπορούν να προσεγγισθούν με συναρτήσεις μεταφοράς πρώτης τάξης με νεκρό χρόνο 6. Συνθεση ρυθμιστων αναδρασης (Μodel based control), Ευστάθεια, μηδενική μόνιμη απόκλιση, καλύτερη δυνατή δυναμική απόκριση 7. Ρυθμιση προδρασης: Εισαγωγή στη Ρύθμιση Πρόδρασης, Ρύθμιση Πρόδρασης / Ανάδρασης 8. Ρυθμιση συστοιχιας: Εισαγωγή, Ανάλυση και Σχεδιασμός Ρυθμιστών που Εμπλέκονται σε Ρύθμιση Συστοιχίας 9. Ρυθμιση συστηματων πολλαπλων μεταβλητων εισοδου – εξοδου (πεπε): Εισαγωγή, Αποκρίσεις συστημάτων ΠΕΠΕ, Ρύθμιση Συστημάτων Πολλών Μεταβλητών με Ρυθμιστές, Μιας Μεταβλητής Εισόδου – Μιας Μεταβλητής Εξόδου, Ρύθμιση Πολλών Μεταβλητών Εισόδου - Πολλών Μεταβλητών Εξόδου 10. Ειδικες περιπτωσεις ρυθμισης συστηματων πολλαπλων μεταβλητων: Συστήματα με κοινή τη μεταβλητή χειρισμού, Συστήματα με κοινή μέτρηση και περισσότερες μεταβλητές χειρισμού, Ρύθμιση λόγου
75 Έλεγχος Διεργασιών (2 ΩΘ) (4 ΔΜ) * Εισαγωγή: • Σκοπός ενός συστήματος SCADA. Στοιχεία και δομή, χαρακτηριστικά, σύγκριση με PLC, DCS • Ιστορική εξέλιξη των SCADA, σήματα, μετρήσεις, έλεγχος, επικοινωνία • Συστήματα πραγματικού χρόνου, ορισμός, επικοινωνία (πρόσβαση, σχέση master-slave), προσδιορισμός του χρόνου σάρωσης και δειγματοληψίας • Στοιχεία του συστήματος ελέγχου, αισθητήρες, ενεργοποιητές, τοπικοί και απομακρυσμένοι ελεγκτές, αλγόριθμοι • Ανάκτηση δεδομένων από το πεδίο, τοπολογία καιεπικοινωνία • Κεντρική τερματική μονάδα (MTU), διαμόρφωση του πεδίου της διεργασίας, αποθήκευση δεδομένων, Απομακρυσμένες τερματικές μονάδες (RTU), έλεγχος, εποπτεία, καταγραφή, διαχείριση, μέθοδοι επικοινωνίας RTU/MTU • Επικοινωνία με πρότυπα ανοικτής αρχιτεκτονικής (OPC), Δομή, επίπεδα διασύνδεσης, οδηγοί ανάκτησης δεδομένων τύπου OPC, διμοιρασμός δεδομένων • Σχεδίαση Διεπαφής Χειρισμού (HMI),για διαφορετικής κλίμακας συστήματα, διαχείριση εκτάκτων καταστάσεων, συναγερμοί, οθόνες κατάστασης, ελέγχου, γραφικά, αναφορές, παράλληλη χρήση • Διασύνδεση με συστήματα αρχειοθέτησης δεδομένων διεργασιών και πληροφοριακά συστήματα Εργαστηριακές ασκήσεις με χρήση λογισμικού βιομηχανικού αυτοματισμού: • Απεικόνιση διεργασίας –Λειτουργικότητα, Περιήγηση χρησιμοποιούμενο πρόγραμμα • Σχεδίαση οθονών HMI – Δυναμική απεικόνιση δεδομένων • Ανάπτυξη και λειτουργία βάσης δεδομένων • Συνθετική ανάπτυξη συστήματος (οδηγός προσομοίωσης) • Διαμόρφωση του συστήματος (SCU) • Διαμόρφωση Οδηγού Εισόδου/Εξόδου (I/O Driver) • Συνθετική ανάπτυξη συστήματος εποπτικού ελέγχου • Συλλογή και απεικόνιση ιστορικών δεδομένων • Μοντελοποίηση συστήματος και έλεγχος με PID ελεγκτές • Εφαρμογή ελέγχου σε σύστημα κυψέλης καυσίμου: Προγραμματισμός, έλεγχος
76.X Επιλογή Ζ (2 ΩΕ) (4 ΔΜ)
76.1 Προηγμένα Συστήματα Ελέγχου (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Βέλτιστος ελεγχος Λογισμός των μεταβολών, εξισώσεις Euler-Lagrange, αρχή ελαχίστου του Pontryagin, δυναμικός προγραμματισμός, ελεγκτές LQR/LQT. Μη γραμμικός έλεγχος Εισαγωγή στα μη γραμμικά συστήματα και τα βασικά χαρακτηριστικά τους, ανάλυση μη γραμμικών συστημάτων – γραμμικοποίηση, γραφική μέθοδος του επιπέδου φάσεων, θεωρία ευστάθειας Lyapunov, περιγραφικές συναρτήσεις Στοχαστικός έλεγχος Εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες, Φίλτρο Kalman, ελεγκτές LQR/LQG
76.2 Ειδικά Θέματα ΣΑΕ (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Αρχιτεκτονική συστημάτων αισθητήρων, Διεργασίες κατασκευής μικροσυστημάτων, εγχάραξη/απόθεση/φωτολιθογραφία, ακολουθίες κατεργασιών. Βασικές αρχές υλοποίησης αισθητήρων και ενεργοποιητών MEMS, ηλεκτρονικά συστήματα χαμηλής ισχύος, προηγμένοι αισθητήρες και ενεργοποιητές. Σύγχρονες προδιαγραφές, ερευνητικές τάσεις στους μορφοτροπείς αυτοματισμού. Ασκήσεις πράξης: Σχεδίαση μονάδων αίσθησης χαμηλής ισχύος, σχεδίαση και ανάλυση προδιαγραφών MEMS αισθητήρων. Σχεδίαση προηγμένων συστημάτων αυτοματισμού σε επίπεδο αισθητήρων/ενεργοποιητών/μικροελεγκτών.
76.3 Πιθανότητες και Στοχαστικές Διαδικασίες (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Βασικές έννοιες πιθανοτήτων: Δειγματοχώρος - Γεγονότα, Πράξεις, Σχετική Συχνότητα και Πιθανότητα, Αξιωματική θεμελίωση, Αρχές Συνδυαστικής, Εφαρμογές στον υπολογισμό διακριτής πιθανότητας, Δεσμευμένη Πιθανότητα, Θεώρημα Ολικής Πιθανότητας, Πολλαπλασιαστικός Νόμος, θεώρημα Bayes, Ανεξάρτητα γεγονότα Τυχαίες Μεταβλητές: Ορισμός διακριτής και συνεχούς τυχαίας μεταβλητής, Συνάρτηση κατανομής, Συνάρτηση (πυκνότητας) πιθανότητας, Μοντέλα δύο τυχαίων μεταβλητών, Πιθανότητες με συνθήκη, Στατιστική ανεξαρτησία, Μετασχηματισμοί, Ροπές, Συναρτήσεις κατανομών Στοχαστικές διαδικασίες: Συνεχή και διακριτά στοχαστικά σήματα, Ροπές και μοντέλα στοχαστικού σήματος, Στασιμότητα, Εργοδικότητα, Αυτοσυσχέτιση - ετεροσυσχέτιση, Φάσματα ισχύος Συστήματα με στοχαστικές εισόδους: Απόκριση γραμμικών συστημάτων σε στοχαστικές εισόδους, Λευκός θόρυβος, Διαδικασίες AR, MA, ARMA, Εφαρμογές κι αλγόριθμοι
76.4 Διαχείριση και Έλεγχος Εφοδιαστικής Αλυσίδας (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή και βασικές αρχές εφοδιαστικής αλυσίδας και logistics. Συστήματα σχεδιασμού και ελέγχου δραστηριοτήτων. Διαδικασία απόκτησης πρώτων υλών. Επεξεργασία παραγγελιών. Διαχείριση αποθεμάτων. Διαχείριση σχέσεων με προμηθευτές. Ανάπτυξη προϊόντων. Συστήματα φυσικής διανομής και μεταφοράς αγαθών. Διαχείριση και έλεγχος αποθηκών και κέντρων διανομής. Πληροφοριακά συστήματα εφοδιαστικής αλυσίδας. Εφαρμογές της RFID τεχνολογίας στη διαχείριση και έλεγχο εφοδιαστικής αλυσίδας και logistics. Εισαγωγή στα ανθρωπιστικά logistics. Μελέτη βιομηχανικών εφαρμογών.
76.5 Μη Γραμμική Δυναμική και Σχεδιασμός - Κατασκευή Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου (2 ΩΘ) (3 ΔΜ) Εισαγωγή στα μη γραμμικά συστήματα, Χαρακτηριστικοί τύποι, Χαρακτηριστική συμπεριφορά, οριακοί κύκλοι, η μέθοδος του επιπέδου των φάσεων μοντελοποίηση, προσομοίωση με αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους, η μέθοδος της περιγραφικής συνάρτησης, μέθοδοι Liapunov, άλλες γενικές μέθοδοι Αυτομάτου Ελέγχου, Εφαρμογές σε τεχνολογικά συστήματα, Σχεδιασμός-Κατασκευή ΣΑΕ.

7^ο Εξάμηνο

Υποχρεωτικά Μαθήματα

71 Ευφυής Έλεγχος (2 ΩΘ, 2 ΩΕ) (5 ΔΜ) *
Διαλέξεις: Ασαφή Σύνολα, Συναρτήσεις Συμμετοχής, Πράξεις μεταξύ Ασαφών Συνόλων (εφαρμογή τελεστών), Σχέσεις μεταξύ Ασαφών Συνόλων, Ασαφής Συνεπαγωγή, Εξαγωγή κανόνων (ομαδοποίηση, αλγόριθμος κ-μέσων), Ασαφής Συμπερασμός (modus ponens, Συνθετικός Κανόνας Συμπερασμού), Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, Perceptron, Θεώρημα σύγκλισης, Γραμμικά Νευρωνικά Δίκτυα, Δίκτυα εμπρόσθιας τροφοδότησης, Αλγόριθμος μάθησης οπισθόδρομης διάδοσης (backpropagation) Εργαστηριακές ασκήσεις:, Ασαφής Λογική, Εισαγωγή στις έννοιες: Ασαφοποίησης, Τελεστών, Ασαφούς συνεπαγωγής, Συνάθροισης-Συμπερασμού, Αποασαφοποίησης, Δημιουργία ασαφών ελεγκτών με την βοήθεια υπολογιστικού συστήματος., Εξαγωγή κανόνων από προδιαγραφές, Ομαδοποίηση δεδομένων, Βελτιστοποίηση Ασαφούς Ελεγκτή, Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, Δίκτυα percepton, Γραμμικά Νευρωνικά Δίκτυα, Νευρωνικά Δίκτυα Εμπρόσθιας Τροφοδότησης., Αλγόριθμος εκπαίδευσης backpropagation, Δημιουργία Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων με την βοήθεια υπολογιστικού συστήματος.

72 Προγραμματιζόμενοι Βιομηχανικοί Αυτοματισμοί (2 ΩΕ) (5 ΔΜ) *
Ιστορική αναδρομή των Προγραμματιζόμενων Λογικών Ελεγκτών (PLC). Ορισμοί, βασικές αρχές λειτουργίας και δομή τους, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα, μονάδες επέκτασης. Επίδειξη μονάδων Micro της Telemecanique. Βασικές αρχές προγραμματισμού των PLCs, εκμάθηση γλωσσών προγραμματισμού του προτύπου IEC 1131-3 – σχέδιο επαφών (Ladder), λίστα εντολών (IL), διάγραμμα λογικών πυλών (FBD), ακολουθιακό διάγραμμα ροής (SFC) και προγραμματισμός-προσομοίωση στα περιβάλλοντα ΤwidoTelemecanique και CODESYS. Εκμάθηση χρήσης όλων των τύπων επαφών, πηνίων, βοηθητικών ρελέ-μνημών, χρονικών (timers), απαριθμητών (counters), τυμπανοειδών ελεγκτών (drumcontrollers), βηματικών απαριθμητών (stepcounters), καταχωρητών ολίσθησης (shiftregisters). Παραδείγματα και εφαρμογές. Κυκλώματα φωτισμού, συναγερμοί, απευθείας εκκίνηση κινητήρων, εκκίνηση σε ζεύξη Υ-Δ με αλλαγή φοράς περιστροφής, φωτεινοί σηματοδότες, ανυψωτήρες, πλήρωση δεξαμενών, αναμικτήρες, έλεγχος χώρων στάθμευσης, κυλιόμενες σκάλες, συστήματα ταινιόδρομων μεταφοράς υλικών, φόρτωσης, διαχωρισμού, ηλεκτροπαράγωγα ζεύγη Η/Ζ, αντλιοστάσια κ.λ.π..

73 Στοιχ. διαμορφωτικής μηχανολογίας και προγραμματιζόμενες εργαλειομηχανές CNC (2 ΩΘ,1 ΩΑΠ και 2 ΩΕ) (4 και 3 ΔΜ) *
Διάρθρωση μεθόδων παραγωγής. Στοιχεία Αντοχής Υλικών, Μέθοδοι διαμόρφωσης υλικών. Σχεδιασμός φάσεων παραγωγής. Αντίστροφη Μηχανολογία, Ταχεία πρωτοτυποποίηση, Κατεργασίες αφαίρεσης υλικού, Προγραμματισμός CNC.

74 Έλεγχος Διεργασιών (4 ΩΘ) (6 ΔΜ) *
1. Εισαγωγικες εννοιες, Οι έννοιες του συστήματος και του μοντέλουΤαξινόμηση μεταβλητών Η έννοια της ρύθμισης
2. Μαθηματικη μοντελοποιηση συστηματων διεργασιων, Η διαδικασία μοντελοποίησης, ιατύπωση μαθηματικού μοντέλου Χαρακτηριστικά μαθηματικά μοντέλα διεργασιών
3. Μοντελα χωρου καταστασης και συναρτησεις μεταφορας: Εισαγωγή - Ανάλυση Εννοιών, Γραμμικοποίηση, Αναγωγή σε μοντέλο χώρου κατάστασης, Μοντέλα Εισόδου – Εξόδου, υπολογισμός των συναρτήσεων μεταφοράς, Υπολογισμός απόκρισης συγκεντρωτικού δυναμικού μοντέλου
4. Κλειστος βροχος: Εισαγωγή, Στοιχεία βρόχου ρύθμισης (αισθητήρες, μετατροπείς, ρυθμιστές, τελικά στοιχεία βρόχου ρύθμισης), Eύρεση συναρτήσεων μεταφοράς των στοιχείων του βρόχου ρύθμισης και του απλού κλειστού βρόχου ανάδρασης
5. Αναλογικη – ολοκληρωτικη - διαφορικη δραση: Η Δράση του PID Ρυθμιστή, Επιλογή Παραμέτρων Ρυθμιστών (Tuning ρυθμιστών), Ημι-εμπειρικές Τεχνικές, Τεχνική Ziegler – Nichols, Τεχνική Cohen – Coon (Μέθοδος της Καμπύλης Αντίδρασης), Συστηματικές Μέθοδοι, Εμπειρικές σχέσεις που βασίζονται σε ολοκληρωτικά κριτήρια για διεργασίες που μπορούν να προσεγγισθούν με συναρτήσεις μεταφοράς πρώτης τάξης με νεκρό χρόνο
6. Συνθεση ρυθμιστων αναδρασης (Μodel based control), Ευστάθεια, μηδενική μόνιμη απόκλιση, καλύτερη δυνατή δυναμική απόκριση
7. Ρυθμιση προδρασης: Εισαγωγή στη Ρύθμιση Πρόδρασης, Ρύθμιση Πρόδρασης / Ανάδρασης
8. Ρυθμιση συστοιχιας: Εισαγωγή, Ανάλυση και Σχεδιασμός Ρυθμιστών που Εμπλέκονται σε Ρύθμιση Συστοιχίας
9. Ρυθμιση συστηματων πολλαπλων μεταβλητων εισοδου – εξοδου (πεπε): Εισαγωγή, Αποκρίσεις συστημάτων ΠΕΠΕ, Ρύθμιση Συστημάτων Πολλών Μεταβλητών με Ρυθμιστές, Μιας Μεταβλητής Εισόδου – Μιας Μεταβλητής Εξόδου, Ρύθμιση Πολλών Μεταβλητών Εισόδου - Πολλών Μεταβλητών Εξόδου
10. Ειδικες περιπτωσεις ρυθμισης συστηματων πολλαπλων μεταβλητων: Συστήματα με κοινή τη μεταβλητή χειρισμού, Συστήματα με κοινή μέτρηση και περισσότερες μεταβλητές χειρισμού, Ρύθμιση λόγου

75 Έλεγχος Διεργασιών (2 ΩΘ) (4 ΔΜ) *
Εισαγωγή:
• Σκοπός ενός συστήματος SCADA. Στοιχεία και δομή, χαρακτηριστικά, σύγκριση με PLC, DCS
• Ιστορική εξέλιξη των SCADA, σήματα, μετρήσεις, έλεγχος, επικοινωνία
• Συστήματα πραγματικού χρόνου, ορισμός, επικοινωνία (πρόσβαση, σχέση master-slave), προσδιορισμός του χρόνου σάρωσης και δειγματοληψίας
• Στοιχεία του συστήματος ελέγχου, αισθητήρες, ενεργοποιητές, τοπικοί και απομακρυσμένοι ελεγκτές, αλγόριθμοι
• Ανάκτηση δεδομένων από το πεδίο, τοπολογία καιεπικοινωνία
• Κεντρική τερματική μονάδα (MTU), διαμόρφωση του πεδίου της διεργασίας, αποθήκευση δεδομένων, Απομακρυσμένες τερματικές μονάδες (RTU), έλεγχος, εποπτεία, καταγραφή, διαχείριση, μέθοδοι επικοινωνίας RTU/MTU
• Επικοινωνία με πρότυπα ανοικτής αρχιτεκτονικής (OPC), Δομή, επίπεδα διασύνδεσης, οδηγοί ανάκτησης δεδομένων τύπου OPC, διμοιρασμός δεδομένων
• Σχεδίαση Διεπαφής Χειρισμού (HMI),για διαφορετικής κλίμακας συστήματα, διαχείριση εκτάκτων καταστάσεων, συναγερμοί, οθόνες κατάστασης, ελέγχου, γραφικά, αναφορές, παράλληλη χρήση
• Διασύνδεση με συστήματα αρχειοθέτησης δεδομένων διεργασιών και πληροφοριακά συστήματα
Εργαστηριακές ασκήσεις με χρήση λογισμικού βιομηχανικού αυτοματισμού:
• Απεικόνιση διεργασίας –Λειτουργικότητα, Περιήγηση χρησιμοποιούμενο πρόγραμμα
• Σχεδίαση οθονών HMI – Δυναμική απεικόνιση δεδομένων
• Ανάπτυξη και λειτουργία βάσης δεδομένων
• Συνθετική ανάπτυξη συστήματος (οδηγός προσομοίωσης)
• Διαμόρφωση του συστήματος (SCU)
• Διαμόρφωση Οδηγού Εισόδου/Εξόδου (I/O Driver)
• Συνθετική ανάπτυξη συστήματος εποπτικού ελέγχου
• Συλλογή και απεικόνιση ιστορικών δεδομένων
• Μοντελοποίηση συστήματος και έλεγχος με PID ελεγκτές
• Εφαρμογή ελέγχου σε σύστημα κυψέλης καυσίμου: Προγραμματισμός, έλεγχος

76.X Επιλογή Ζ (2 ΩΕ) (4 ΔΜ)

Προαιρετικά Μαθήματα

76.1 Προηγμένα Συστήματα Ελέγχου (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Βέλτιστος ελεγχος Λογισμός των μεταβολών, εξισώσεις Euler-Lagrange, αρχή ελαχίστου του Pontryagin, δυναμικός προγραμματισμός, ελεγκτές LQR/LQT. Μη γραμμικός έλεγχος Εισαγωγή στα μη γραμμικά συστήματα και τα βασικά χαρακτηριστικά τους, ανάλυση μη γραμμικών συστημάτων – γραμμικοποίηση, γραφική μέθοδος του επιπέδου φάσεων, θεωρία ευστάθειας Lyapunov, περιγραφικές συναρτήσεις Στοχαστικός έλεγχος Εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες, Φίλτρο Kalman, ελεγκτές LQR/LQG

76.2 Ειδικά Θέματα ΣΑΕ (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Αρχιτεκτονική συστημάτων αισθητήρων, Διεργασίες κατασκευής μικροσυστημάτων, εγχάραξη/απόθεση/φωτολιθογραφία, ακολουθίες κατεργασιών. Βασικές αρχές υλοποίησης αισθητήρων και ενεργοποιητών MEMS, ηλεκτρονικά συστήματα χαμηλής ισχύος, προηγμένοι αισθητήρες και ενεργοποιητές. Σύγχρονες προδιαγραφές, ερευνητικές τάσεις στους μορφοτροπείς αυτοματισμού. Ασκήσεις πράξης: Σχεδίαση μονάδων αίσθησης χαμηλής ισχύος, σχεδίαση και ανάλυση προδιαγραφών MEMS αισθητήρων. Σχεδίαση προηγμένων συστημάτων αυτοματισμού σε επίπεδο αισθητήρων/ενεργοποιητών/μικροελεγκτών.

76.3 Πιθανότητες και Στοχαστικές Διαδικασίες (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Βασικές έννοιες πιθανοτήτων: Δειγματοχώρος - Γεγονότα, Πράξεις, Σχετική Συχνότητα και Πιθανότητα, Αξιωματική θεμελίωση, Αρχές Συνδυαστικής, Εφαρμογές στον υπολογισμό διακριτής πιθανότητας, Δεσμευμένη Πιθανότητα, Θεώρημα Ολικής Πιθανότητας, Πολλαπλασιαστικός Νόμος, θεώρημα Bayes, Ανεξάρτητα γεγονότα Τυχαίες Μεταβλητές: Ορισμός διακριτής και συνεχούς τυχαίας μεταβλητής, Συνάρτηση κατανομής, Συνάρτηση (πυκνότητας) πιθανότητας, Μοντέλα δύο τυχαίων μεταβλητών, Πιθανότητες με συνθήκη, Στατιστική ανεξαρτησία, Μετασχηματισμοί, Ροπές, Συναρτήσεις κατανομών Στοχαστικές διαδικασίες: Συνεχή και διακριτά στοχαστικά σήματα, Ροπές και μοντέλα στοχαστικού σήματος, Στασιμότητα, Εργοδικότητα, Αυτοσυσχέτιση - ετεροσυσχέτιση, Φάσματα ισχύος Συστήματα με στοχαστικές εισόδους: Απόκριση γραμμικών συστημάτων σε στοχαστικές εισόδους, Λευκός θόρυβος, Διαδικασίες AR, MA, ARMA, Εφαρμογές κι αλγόριθμοι

76.4 Διαχείριση και Έλεγχος Εφοδιαστικής Αλυσίδας (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Εισαγωγή και βασικές αρχές εφοδιαστικής αλυσίδας και logistics.
Συστήματα σχεδιασμού και ελέγχου δραστηριοτήτων.
Διαδικασία απόκτησης πρώτων υλών.
Επεξεργασία παραγγελιών.
Διαχείριση αποθεμάτων.
Διαχείριση σχέσεων με προμηθευτές.
Ανάπτυξη προϊόντων.
Συστήματα φυσικής διανομής και μεταφοράς αγαθών.
Διαχείριση και έλεγχος αποθηκών και κέντρων διανομής.
Πληροφοριακά συστήματα εφοδιαστικής αλυσίδας.
Εφαρμογές της RFID τεχνολογίας στη διαχείριση και έλεγχο εφοδιαστικής αλυσίδας και logistics.
Εισαγωγή στα ανθρωπιστικά logistics.
Μελέτη βιομηχανικών εφαρμογών.

76.5 Μη Γραμμική Δυναμική και Σχεδιασμός - Κατασκευή Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου (2 ΩΘ) (3 ΔΜ)
Εισαγωγή στα μη γραμμικά συστήματα, Χαρακτηριστικοί τύποι, Χαρακτηριστική συμπεριφορά, οριακοί κύκλοι, η μέθοδος του επιπέδου των φάσεων μοντελοποίηση, προσομοίωση με αναλυτικές και αριθμητικές μεθόδους, η μέθοδος της περιγραφικής συνάρτησης, μέθοδοι Liapunov, άλλες γενικές μέθοδοι Αυτομάτου Ελέγχου, Εφαρμογές σε τεχνολογικά συστήματα, Σχεδιασμός-Κατασκευή ΣΑΕ.

8^ο Εξάμηνο
Πρακτική Άσκηση (10 ΔΜ) Η πρακτική άσκηση είναι υποχρεωτική και διαρκεί 6 μήνες. Προαπαιτούμενα: Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν περάσει όλα τα Μαθήματα Ειδικότητας (σημειώνονται παραπάνω με αστεράκι *).
Πτυχιακή Εργασία (20 ΔΜ)

8^ο Εξάμηνο

Πρακτική Άσκηση (10 ΔΜ)
Η πρακτική άσκηση είναι υποχρεωτική και διαρκεί 6 μήνες.
Προαπαιτούμενα: Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν περάσει όλα τα Μαθήματα Ειδικότητας (σημειώνονται
παραπάνω με αστεράκι *).

Πτυχιακή Εργασία (20 ΔΜ)