AAU logo

Energy Engineering, civilingeniør

Fagligt indhold

Fagligt indhold

”IGENNEM KURSERNE TILEGNER MAN SIG EN RIGTIG GOD BAGGRUNDSVIDEN, MEN DET ER ISÆR I PROJEKTERNE, AT BRUGEN AF DENNE VIDEN KOMMER I SPIL, OG DET ER HER, DET HELE BLIVER RIGTIG SPÆNDENDE”

Nicolaj Winther Johansen, studerende

På civilingeniøruddannelsen i Energy Engineering med specialisering i Mechatronic Control Engineering (Energiteknik med specialisering i Mekatronisk Reguleringsteknik) kombineres mekanik, elektroteknik, styring og computerteknologi. Specialiseringen dækker således de fundamentale, videnskabelige principper og teknologier, som anvendes til moderne, computerstyrede maskiner og processer.

I løbet af uddannelsen bliver du bekendt med fagområdets teori og grundlæggende problemstillinger, og du arbejder med den seneste internationale forskning og teknologi. Du har mulighed for at fordybe dig i forskellige emner, som du finder specielt interessante, eksperimentere og se tingene i et nyt perspektiv.

Uddannelsen veksler mellem kurser, laboratoriearbejde og projektarbejde. Du bliver opfordret til tæt samarbejde med erhvervslivet gennem dine projekter, hvor du og din projektgruppe finder løsninger på aktuelle udfordringer eller forskningsspørgsmål inden for industrien.

På 1.-2. semester bruger du halvdelen af studietiden på kurser og den anden halvdel på projektarbejde. Alle projekter tager udgangspunkt i komplekse og ofte tværfaglige problemstillinger fra det virkelige liv og er tilrettelagt sådan, at du hele tiden udfordres til at tænke i nye innovative baner for at finde løsningsforslag.

På 3. semester er der mulighed for fx et studieophold på et udenlandsk universitet eller virksomhedsophold (projektorienteret forløb) i en dansk eller udenlandsk virksomhed. Dit afgangsprojekt, specialet, færdiggør du på 4. semester.

”VI HAR HAFT ET EMINENT SAMARBEJDE MED AALBORG UNIVERSITET OVER DE SIDSTE MANGE ÅR MED BL.A. AT UDVIKLE EN HELT NY MÅDE AT TÆNKE HYDRAULIK PÅ. AL UDVIKLINGEN ER FOREGÅET MED STUDENTERPROJEKTER”

Kasper Aastrup Mortensen, Applikationsingeniør, Bosch Rexroth

Kursusundervisningen foregår primært ved klasseundervisning med opgaveregning suppleret med arbejde i de mekatroniske laboratorier på instituttet. Projektarbejdet er gruppearbejder, der oftest bygger på opstillinger i de mekatroniske laboratorier.

Instituttets hydrauliklaboratorier er i særklasse og er designet til at underbygge specielt den mekatroniske uddannelse og den forskning, der pågår i instituttet. Laboratorierne giver mulighed for at arbejde med hydrauliske robotter, bølgesimulator, transmissionssystemer, lastbilkran og udvikling og design af nye komponenter.  De mekatroniske laboratorier indeholder elektrisk drevne mekaniske systemer som fx Segway, pendulslæde, voicecoils, og giver mulighed for at arbejde med styringen af disse systemer samt design af nye aktuatorer til mekatroniske systemer.

Læs mere om instituttets mekatroniske laboratorier.

1. SEMESTER: REGULERING AF et HYDRAULISK AKTUERET MEKANISK SYSTEM

På dette semester er fokus på et hydraulisk aktueret mekanisk system, og systemet styres med feedbackregulering. Gennem modellering af såvel det mekaniske og hydrauliske system tilegner du dig forståelse for systemet. Systemidentifikationsmetoder, der bygger på målinger på systemet, kan være løsningen, hvis du ikke har tilstrækkelige oplysninger til din model. Modellen, eller dele heraf, verificeres eksperimentelt i laboratoriet. Dernæst opstilles klassiske lineær og moderne ulineære kontrolalgoritmer baseret på den fundne model. Algoritmerne implementeres og verificeres i laboratoriet.

For studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet består projektarbejdet af 15 ECTS, mens det er på 10 ECTS (INTRO-projekt) for studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet. Det tekniske emne for projekterne er det samme, men de studerende, der kommer fra et andet universitet, skal følge et ekstra kursus om reguleringsteori og softwareprogrammet Matlab, samt et kort introduktionskursus til problembaseret læring (PBL), som er kendetegnet for Aalborg Universitet og anvendes i projektarbejdet.

Dokumentationen af projektarbejdet foregår på to forskellige måder:

  • Studerende med en bacheloruddannelse fra Aalborg Universitet skal dokumentere projektarbejdet gennem en artikel og en poster, som de skal præsentere ved en intern konference. Samtidig skal de studerende lave en opsummeringsrapport. Materialet udarbejdes på engelsk
  • Studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet skal dokumentere projektarbejdet gennem en projektrapport, som er skrevet på engelsk

PROJEKT

  • Regulering af et hydraulisk aktueret mekanisk system (10-15 ECTS)

KURSER

  • Dynamiske modeller for elektriske maskiner og regulering (5 ECTS)
  • Ikke-lineær regulering og flerlegeme systemer (5 ECTS)
  • Sandsynlighedsregning, stokastiske processer og anvendt statistik (5 ECTS)
  • For studerende med en bacheloruddannelse fra et andet universitet: Reguleringsteori og MATLAB (5 ECTS)

EKSEMPLER PÅ PROJEKTEMNER PÅ 1. SEMESTER

  • Design af et højperformance hydraulisk gearskifte til racerbil
  • Multi-aksestyring af HMF-kran ved brug af avancerede ventilsystemer
  • Design af kontrolstrategier til hydraulisk servo-robot
  • Kontrol af bølgesimulator

”UDDANNELSEN GIVER EN BRED PORTEFØLJE AF FORSTÅELSE FOR DYNAMIK I FORSKELLIGE SYSTEMER. DENNE LÆRING HJÆLPER MED AT GENNEMSKUE OG FORUDSIGE OPFØRSLEN AF SAMMENKOBLEDE SYSTEM- ELLER PROCESKÆDER”

CLAUS VAD, TIDLIGERE STUDERENDE, NU ANSAT SOM TECHNICAL DEVELOPMENT ENGINEER VED FRITZ SCHUR ENERGY

2. SEMESTER: AVANCERET STYRING AF ELEKTRISKE MASKINER

På 2. semester studeres en given AC motor, der anvendes til at drive et mekanisk system. Til regulering af denne motor anvendes en frekvensomformer. Frekvensomformeren kan udvikles igennem projektet, hvilket inkluderer design af effekttrinet i konverteren og interfacet mellem effekttrinet og et tilhørende dataopsamlingssystem. I relation til dette analyseres forskellige modulationsstrategier og driftsmetoder for at fastlægge styringsstrategien for konverteren.

På baggrund af den udviklede frekvensomformer opstilles en eller flere vektorkontrolstrategier til motoren, som gør motoren i stand til at køre inden for fastsatte grænser for systemet.

De udviklede styringsstrategier implementeres på en laboratorieopstilling, hvorefter de testes og sammenlignes med resultater fra en standard skalar-styring, hvilket er en styring til en elektrisk maskine.

PROJEKT

  • Avanceret styring af elektriske maskiner (15 ECTS)

KURSER

  • Regulering af elektriske drivsystemer og konvertere (5 ECTS)
  • Multivariabel regulering (5 ECTS)
  • Optimeringsteori og pålidelighedsteori (5 ECTS)

EKSEMPLER PÅ PROJEKTEMNER PÅ 2. SEMESTER

  • Identifikation af parameter for en permanent magnetmotor
  • Design og styring af en ”Segway”
  • Udvikling af effektelektronik, der kan bruges til styring af et omvendt pendul

3. SEMESTER: Mekatroniske systemer

Du sammensætter selv dit 3. semester med moduler svarende til i alt 30 ECTS. Kombinationerne er mange, så du kan målrette semesteret efter dine interesser og den faglige profil, du ønsker. Du har fx mulighed for at

  • tage på virksomhedsophold (projektorienteret forløb) i en dansk eller udenlandsk virksomhed. På virksomhedsopholdet er du med til at løse problemer for organisationen og deltager ikke kun i den daglige drift af virksomheden
  • studere et semester på et udenlandsk eller et andet dansk universitet
  • tage et sædvanligt semesterforløb på AAU med kurser og projekt
  • påbegynde dit kandidatspeciale, som kan strække sig over både 3. og 4. semester (lang afgang). Her har du mulighed for at fordybe dig i et emne, du finder særligt spændende og udfordrende

Hvis du vil på studie- eller virksomhedsophold har Aalborg Universitet samarbejdsaftaler med universiteter over hele verden, ligesom fagmiljøet bag uddannelsen også har en lang række internationale kontakter i forbindelse med virksomhedsaftaler.

3. og 4. semester er ofte sammenhængende, idet indholdet på 3. semester kan vælges således, at det er forberedende til 4. semester.

Vælger du et sædvanligt semesterforløb på AAU, baseres projektet på et mekatronisk system Projekterne på 3. semester er enten virksomheds- eller forskningsbaseret. Det kan fx være at optimere og designe kontrolalgorithmer til, eller diagnosticering af, et eksisterende system. Det kan være design af helt nye mekatroniske system. For de fleste projekter skal systemet modelleres for at finde ud af, hvor der kan anvendes forskellige systemidentifikationsmetoder til at finde parametrene i systemet. Modellen verificeres med simuleringer og dataserier fra enten det virkelige system eller en laboratoriemodel heraf. Via modellen opstilles optimerings-, regulerings- eller diagnosticeringssystemet for at forbedre systemets performance enten med hensyn til den afgivne effekt, virkningsgraden, levetiden, fejldetekteringen eller andet. Systemet implementeres og verificeres eksperimentelt i laboratoriet.

Projektets resultater, eller dele heraf, publiceres som en videnskabelig artikel på engelsk, og de studerende skal præsentere artiklen på et internt seminar for derved at øve og opnå gode egenskaber inden for videnskabelig kommunikation.

Studerende kan på dette semester vælge 10 ECTS-kurser. De udbudte kurser kan variere fra år til år afhængigt af projekternes indhold samt den forskning, der pågår i Institut for Energiteknik. Endvidere kan der også vælges kurser fra andre universiteter.

PROJEKT

  • Mekatroniske systemer (20 ECTS)

KURSER

EKSEMPLER PÅ PROJEKTEMNER PÅ 3. SEMESTER

  • Design og regulering af et aktivt affjedringssystem til en bil
  • Observer-baseret fluksvektor-kontrol af en asynkronmotor

4. SEMESTER: KANDIDATSPECIALE

Kandidatuddannelsen afsluttes med et større videnskabeligt arbejde: specialet. Dette projekt er større, end de projekter du hidtil har arbejdet med. Her er det muligt at specialisere sig inden for netop det område, man finder spændende og gerne vil arbejde videre med. I specialet får du muligheden for at kombinere al den viden og alle de færdigheder, du har tilegnet dig i løbet af uddannelsen. Opgaven er at løse et problem inden for fagområdet gennem selvstændigt arbejde – som oftest i samarbejde med en virksomhed. Projektgrupperne er små (1-2 personer), hvilket minder om arbejdssituationen, man møder i industrien.

Kandidatspecialet kan indeholde nye emner eller være en forlængelse af projektarbejdet på nogle af de foregående semestre. Normalt vil det blive udarbejdet i samarbejde med en virksomhed, der fx arbejder med hydrauliske systemer, elektriske maskiner, brændselscellesystemer, vindmøller, bølgeenergi eller andre mekatroniske systemer.

Kandidatspecialet kan have karakter af et industrielt forsknings- eller udviklingsarbejde, eller alternativt kan det være udsprunget af et af forskningsprojekterne på Institut for Energiteknik eller en anden forskningsvirksomhed. De studerende skriver ofte en videnskabelig artikel baseret på deres kandidatafhandling. Der er ingen kurser på semestret, og derfor er hele semestret dedikeret til kandidatspecialet.

speciale

  • Emne efter eget valg (30 ECTS)

EKSEMPLER PÅ specialeEMNER

  • Reducering af last i vindmøller ved anvendelse af avanceret pitch-styring.
  • Energieffektivt direkte hydraulisk cylinderdrev (SvSDP)
  • Udvikling af Model Predictive Controller (MPC) til bølgeenergi konverter.
  • Udvikling af effektkonverteringssystemer til bølgeenergi
  • Design og regulering af hurtigt skiftende ventiler til pumpedrift


MERE INFO OM energy engineering – mechatronic control engineering?

Hvis du ønsker mere indgående viden om det faglige indhold på kandidatuddannelsen, har du flere muligheder for at finde yderligere information:


LÆS MERE OM virksomheds- og udlandsophol

Gruppe- og projektarbejde

Gruppe- og projektarbejde

Gruppe- og projektarbejdet på Aalborg Universitet giver dig mulighed for at få en spændende og lærerig studietid både fagligt og socialt.
 

Læs mere om gruppe- og projektarbejde