Materiał promocyjny
Cała współczesna motoryzacja jest fascynująca w swej różnorodności, od klasycznego napędu z silnikiem benzynowym, przez silniki spalające wodór, po napędy elektryczne, zarówno z magazynem elektrochemicznym (bateryjne), jak i zasilane ogniwami paliwowymi. Jednocześnie wszystkie te pojazdy mają wiele wspólnego – są naszpikowane elektroniką i oprogramowaniem. Projektowanie współczesnego samochodu to zadanie multidyscyplinarne. Na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej pokażemy Ci wiele z tych aspektów, w tym projektowanie przekształtników energoelektronicznych, napędów elektrycznych, systemów zarządzania bateriami, ładowarek, stacji ładowania oraz całej infrastruktury zasilania, w tym tej najnowocześniejszej o dużym udziale źródeł odnawialnych. We wszystkich tych przedsięwzięciach będziemy oswajać Cię z elektroniką i systemami wbudowanymi, niezbędnymi do zrealizowania tych układów. Omówimy algorytmy sterowania wykorzystywane na wszystkich poziomach tworzenia oprogramowania, od niskopoziomowego sterowania maszyną elektryczną po uczenie maszynowe królujące obecnie przy tworzeniu autopilotów.
Napisałem, że pokażemy Ci wiele stosowanych współcześnie rozwiązań, ale już Konfucjusz trafnie określił skuteczność trzech podstawowych form przekazywania wiedzy: „Powiedz mi, a zapomnę, pokaż mi, a zapamiętam, pozwól mi zrobić, a zrozumiem.” My inżynierowie doskonale rozumiemy potrzebę eksperymentalnego weryfikowania naszych pomysłów. Już od Waszych pierwszych dni w murach uczelni gorąco zachęcam Was do eksperymentowania, do poruszania materii samodzielnie napisanymi linijkami kodu. Sprawdź na własnej skórze ile satysfakcji może to przynieść. „In the world of talkers, be a thinker and a doer.” – Destin Sandlin. Muszę Cię przy tym przestrzec, że poruszanie materii, w tym przy użyciu napędów elektrycznych wiąże się ze wzmożonym wydzielaniem dopaminy. Niewykluczone zatem, że wśród swoich prowadzących spotkasz również uzależnionych pasjonatów, którzy zbudowali sobie domowe laboratoria energoelektroniki, elektroniki oraz systemów wbudowanych, a do tablic obok zdjęć z rodziną mają poprzypinane blistry z płytkami ewaluacyjnymi np. Nucleo od STMicroelectronics
Zastanawiasz się nad dołączeniem do społeczności DIY – oni pokażą Ci jak wykonać pierwsze kroki jeszcze zanim trafisz na profesjonalne laboratoria uczelniane
Przyjrzyjmy się jak takie przykładowe budowanie twardych kompetencji inżynierskich wygląda na kierunku kształcenia Elektromobilność na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej. Wśród setek kropek, które pomagamy Ci połączyć jest wykład onboardingowy na pierwszym semestrze studiów inżynierskich, na którym m.in. pokazuję jak przystąpić do urządzania domowego warsztatu/pracowni/laboratorium i rozpocząć przygodę z tworzeniem własnych układów regulacji. „Control engineering – try this at home” to sentencja, która wieńczy niejedną z moich prezentacji popularnonaukowych [1][2]. Własnej konstrukcji robot samobalansujący, dron, łódź podwodna, pojazd RC, zegary samochodowe (np. Forda Mustanga) podpięte do Twojej ulubionej gry – wyszukaj na YT dopisując Arduino, ESP32 lub STM32. Da Ci to wgląd w niesamowicie różnorodny świat mikrokontrolerów – świat w który finansowy próg wejścia jest na poziomie jednej wizyty w pizzerii, a i merytoryczny próg wejścia uległ istotnemu obniżeniu w ciągu ostatniej dekady za sprawą frameworku Arduino oraz środowiska STM32CubeIDE z bibliotekami HAL. Dzięki nim np. wysyłanie ramek danych CAN FD pomiędzy mikrokontrolerami to dosłownie kwadrans konfigurowania peryferium w interfejsie okienkowym oraz kwadrans kodowania przerwaniowej nieblokującej obsługi odbierania wiadomości. Od razu zaproszę Cię też do zespołu Control Engineering for Hobbyists prowadzonego przeze mnie na platformie MS Teams [3][4]. Po takiej rozgrzewce w domu, już na drugim semestrze zapraszamy na Pracownię Inżynierską Embedded, potem Projekty PBL A i B. Na studiach magisterskich organizujemy dla Was spotkania z przedstawicielami przemysłu w ramach Przemysłu i Trendów w Elektromobilności, zapraszamy też na realizowany na kolejnym semestrze Projekt Badawczy oraz finalnie opiekujemy się Wami podczas realizacji pracy dyplomowej magisterskiej, która podobnie jak praca dyplomowa inżynierska, będzie miała udział części sprzętowej dopasowany do Twoich zainteresowań. A dzięki interdyscyplinarności przedsięwzięcia jakim jest elektromobilność, w tym ta w powietrzu i na wodzie, dysponujesz naprawdę szerokim wachlarzem możliwości rozwijania się jako inżynier [5][6]. Oto kilka przykładów prac realizowanych w chwili redagowania tych słów przez naszych studentów i studentki: skaner OBD-II (mikrokontroler STM32), lokalizator GPS LoRaWAN (mikrokontroler ESP32) i aplikacja do zarządzania flotą pojazdów, napęd z maszyną PMSM (mikrokontroler TMS320), napęd z maszyną BLDC (mikrokontroler STM32), robot samobalansujący ze sterowaniem radiowym (mikrokontrolery STM32 oraz radio nRF905), system zarządzania baterią ogniw Li-ion (TMS320 oraz isoSPI), czy pojazd autonomiczny (NVIDIA Jetson Nano). Są to tematy, które nierzadko sami proponujecie, a my pomagamy Wam w dobraniu sprzętu i narzędzi programistycznych, w tym całych frameworków, do ich skutecznej realizacji.
Niektórzy z Was mogą pomyśleć „No dobra, dużo fajnej zabawy, ale co potem? Co z pracą zawodową? Nie lepiej zostać lekarzem, prawnikiem, finansistą lub twórcą Youtubowym?”. Oczywiście, że potrzebujemy specjalistów we wszystkich tych obszarach ludzkiej aktywności. Jednak pamiętajcie, że zachodząca obecnie transformacja energetyczna, w tym dotycząca środków transportu, czyni rynek pracy w naszym obszarze w sporej mierze rynkiem pracownika. Znamienne niech będzie to, że na spotkaniach z przedstawicielami przemysłu potrafią paść deklaracje o przyjęciu na staż wszystkich zebranych na sali słuchaczy. To właśnie inżynierowie swoją działalnością tworzą niezbędną część tkanki współczesnego społeczeństwa. Bez nich nie byłby możliwy świat zaawansowanych technologii, w tym technologii konwersji i magazynowania energii, z których korzystamy na co dzień, aby zapewnić sobie dobrostan, w tym zaspokoić swoje potrzeby transportowe. To z kolei oznacza, że w sposób naturalny społeczeństwo poprzez mechanizmy rynkowe jest gotowe odwdzięczać się inżynierom odpowiednim udziałem w tym dobrostanie. Dołącz do nas i wspólnie zmieniajmy świat na lepszy elektryfikując środki transportu!
Do zobaczenia w laboratoriach, i tych hobbystycznych domowych, i tych profesjonalnych uczelnianych!
Bartek Ufnalski – hobbysta profesjonalny 🙂
Autor: dr hab. inż. Bartłomiej Ufnalski, prof. uczelni, Kierownik Zakładu Napędu Elektrycznego, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej
Studiuj Elektromobilność! Do 2 lutego 2024 roku trwają zapisy na stacjonarne studia II stopnia (magisterskie) na kierunku Elektromobilność prowadzonym na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej. Zapisz się już dziś!
[1] http://ufnalski.edu.pl/lectures/2023_summer_school/
[2] http://ufnalski.edu.pl/control_engineering_for_hobbyists/2023_dzien_popularyzacji_matematyki/
[4] http://ufnalski.edu.pl/proceedings/sene2023/SENE_2023_Ufnalski_Hobbyist.pdf
[5] http://ufnalski.edu.pl/proceedings/sene2023/Ufnalski_SENE_komunikat_Electromobility.pdf
[6] http://ufnalski.edu.pl/proceedings/sene2023/SENE_2023_Ufnalski_Electromobility.pdf
[7] http://ufnalski.edu.pl/stm32_projects/ford_mustang_instrument_cluster_hacking/
Fot. 1. Inżynieria wsteczna ramek CAN zegarów Forda Mustanga 2016 przy użyciu brute force oraz fuzzing-u [7].
Fot. 2. Aparatura do badania magazynów elektrochemicznych, napędy z maszynami PMSM, SRM, BLDC, IM, układy sterowania z TMS320, STM32 oraz FPGA, pojazdy autonomiczne, wysokosprawne przekształtniki energoelektroniczne z tranzystorami SiC oraz GaN – to tylko przykłady czekającej na Ciebie infrastruktury oraz urządzeń do wykorzystania podczas realizacji prac dyplomowych.
