Sivilingeniør / Masterprogram 5-årig, Trondheim

Kybernetikk og robotikk

– Hva lærer du?

Kybernetikk er et samlebegrep for en rekke teknikker som har et felles teoretisk metodegrunnlag for overvåkning og automatisk styring av mange slags systemer.

Undervisningen har som mål å gi et godt teoretisk grunnlag, styrket av praktisk laboratoriearbeid. Kunnskapene til de uteksaminerte sivilingeniører er av en slik art at de kan videreutvikle seg selv og det arbeidsmiljø de i fremtiden blir tilknyttet. Det legges vekt på evnen til å løse nye og kompliserte oppgaver og å se teknologien i en større sammenheng.

Liker du matte og har lyst til å lære mer?

Kybernetikk bruker mye matematikk og studiet passer veldig godt for de som har interesse for matematikk.

Hos oss lærer du avansert matematikk som gjør deg i stand til å lage styresystem for automatisk regulering. Matematikken du lærer er krevende, men også nødvendig for å forstå dynamikken i både enkle og komplekse system. Du vil blant annet lære hvordan vi kan endre oppførselen til et system så det får de egenskapene vi ønsker. Positiv definitt For eksempel kan vi stabilisere et system som i utgangspunktet er ustabilt, posisjonere enheter med en mikroskopisk nøyaktighet eller optimalisere driften av et stort komplekst anlegg.

Under studiet vil du lære matematiske metoder for automatisk styring. Differensiallikninger er nyttige under matematisk modellering av virkeligheten. Vektor- og matriseregning hjelper oss å holde oversikt når systemene blir store. Optimaliseringsmetoder er et nyttig verktøy for å designe effektive system. En del av denne matematikken har du allerede fått smakebiter på fra videregående skole. Hos oss vil du lære om flere interessante og nyttige matematiske emner som gjør deg i stand til å behandle de mest kompliserte systemene. De matematiske metodene du lærer kan anvendes på alle slags system, fra mekaniske innretninger som roboter, fartøyer, til kjemiske, biologiske og økonomiske prosesser.

Liker du datateknikk og har lyst til å lære mer?

Kybernetikk bruker datateknikk til å implementere styresystemer og studiet passer godt for de som har interesse for datateknikk anvendt på fysiske system i den virkelige verden.

Utvikling av mikrokontrollersystemHos oss lærer du avansert bruk av datateknikk som hovedsakelig er rettet mot tekniske anvendelser. Kjernen i nesten alle styresystemer består av slike datasystemer. Ofte er disse datasystemene innbygd i systemet og skal virke i lang tid uten noe form for service. Forbrukerelektronikk i for eksempel vaskemaskiner, mobiltelefoner og biler har alle innbygde mikroprosessorer som står i nær kontakt med de fysiske systemene de skal styre. Vi beskjeftiger oss også med store sikkerhetssystemer i for eksempel industri og samferdsel. Felles for disse datasystemene er at de står i nært samspill med prosessene de skal styre, andre datasystemer og operatører. Alt dette gir spesielle utfordringer under design av disse datasystemene.

I studiet lærer du om design av datateknisk hardware i styresystemer. Hardwarenær programmering og kommunikasjon mellom enhetene vil også være et sentralt tema. Mange systemer har store krav til sikkerhet og derfor blir redundans i både hardware og software grundig behandlet. Sanntidsoperativsystemer og bruk av deres innebygde mekanismer er viktig for at et styresystem skal virke tilfredsstillende. Vi underviser også i systemering (metoder for design og prosjektering av datasystemer). Fagområdet dekker alle datasystemer som skal styre noe, fra en liten pacemaker til et stort fabrikkanlegg.

Har du lyst til å anvende teorien i praksis?

Det viktigste du vil lære på dette studieprogrammet er et metodeverktøy for design av automatiske styresystemer. Metodeverktøyet består i hovedsak av avansert matematikk og teori om tekniske datasystemer. Du vil også lære å bruke denne teorien på mange interessante anvendelsesområder. Samtidig som du får en unik spisskompetanse på konstruksjon av automatiske styresystemer, vil det være forholdsvis enkelt å sette seg inn i et nytt anvendelsesområde.

De matematiske og datatekniske metodene du lærer for styresystemer kan brukes i et utall anvendelser. Institutt for teknisk kybernetikk har høy kompetanse på anvendelsesområder som:

  • Fartøystyring
  • Ny energi, olje og gass
  • Havbrukskybernetikk
  • Biomedisinsk bevegelse
  • Medisinsk billeddannelse
  • Robotteknikk

Programmering av industrirobotDesign av styrealgoritmer for (flyvende) fartøyerUtforming av kontrollromBiomedisinsk bevegelse: Design av styringssystemer for håndproteser. Foto: Kim Ramberghaug