دانلود رایگان سوالات کارشناسی ارشد آزاد مهندسی مکاترونیک 1390

---

آزمون های برگزار شده

---

تحلیل محتوایی سؤالات ارشد مکاترونیک آزاد ۱۳۹۰

آزمون مکاترونیک سال ۱۳۹۰ ترکیبی از دروس فنی مهندسی مکانیک و برق بود. تحلیل دقیق سرفصل‌های پر تکرار این دوره به شرح زیر است:

مدارهای منطقی و ریزپردازنده‌ها

• جبر بول و توابع منطقی: ساده‌سازی توابع با استفاده از جدول کارنو، پیاده‌سازی مدارها با گیت‌های NAND و NOR.
• مدارهای ترکیبی و ترتیبی: تحلیل مالتی‌پلکسرها، دیکودرها، فلیپ‌فلاپ‌ها (JK, D, T) و طراحی شمارنده‌های سنکرون و آسنکرون.
• معماری کامپیوتر: آشنایی با ساختار CPU، ثبات‌ها (Registers)، نحوه فراخوانی دستورالعمل‌ها و وقفه (Interrupt) در میکروکنترلرهای پایه.

کنترل اتوماتیک و ابزار دقیق

• مدل‌سازی سیستم‌ها: استخراج تابع تبدیل سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی و نمایش آن‌ها در فضای حالت (State Space).
• پایداری و پاسخ فرکانسی: تحلیل مکان هندسی ریشه‌ها (Root Locus)، نمودار بود (Bode Plot) و بررسی حاشیه فاز و بهره برای پایداری سیستم‌های مکاترونیکی.
• سنسورها و عملگرها: شناخت عملکرد انکودرها، سنسورهای مجاورتی، پتانسیومترها و موتورهای پله‌ای (Stepper Motors) در سیستم‌های موقعیت‌دهی.

دینامیک و مکانیک ربات

• سینماتیک و دینامیک: تحلیل حرکت ذرات و اجسام صلب، محاسبه سرعت و شتاب نقاط در مکانیزم‌های چند میله‌ای.
• مبانی رباتیک: ماتریس‌های انتقال همگن، پارامترهای دنویت-هارتنبرگ (D-H) برای توصیف پیکربندی بازوهای رباتیک و محاسبه سینماتیک مستقیم.

ریاضیات مهندسی و محاسبات

• آنالیز فوریه و اعداد مختلط: کاربرد سری و تبدیل فوریه در تحلیل سیگنال‌ها و نگاشت‌های مختلط در طراحی فیلترها و سیستم‌های کنترل.
• معادلات دیفرانسیل: حل معادلات مرتبه دوم و بالاتر برای توصیف رفتار نوسانی سیستم‌های جرم-فنر-دمپر.

راهبرد پیشنهادی برای مطالعه

1. تقویت پایه دیجیتال: بخش مدارهای منطقی معمولاً نمره‌آورترین بخش برای داوطلبان مکاترونیک است؛ تسلط بر فلیپ‌فلاپ‌ها و شمارنده‌ها الزامی است.
2. تمرکز بر کنترل خطی: از آنجا که مکاترونیک بر پایه کنترل استوار است، درک عمیق پایداری و جبران‌سازها (PID) کلید موفقیت در آزمون است.
3. مطالعه بین‌رشته‌ای: داوطلبانی که از پیش‌زمینه مکانیک می‌آیند باید بر الکترونیک تمرکز کنند و بالعکس؛ چرا که تراز نهایی وابسته به میانگین درصدها در هر دو حوزه است.

جمع‌بندی

آزمون کارشناسی ارشد مکاترونیک سال ۱۳۹۰ دانشگاه آزاد، بر توانایی ادغام دانش برق و مکانیک تأکید داشت. سوالات این دوره نشان داد که یک مهندس مکاترونیک موفق باید علاوه بر تحلیل نیروها و حرکت، توانایی پیاده‌سازی منطق کنترلی بر روی سخت‌افزار دیجیتال را نیز داشته باشد. این آزمون به خوبی گذار از مهندسی سنتی به سمت مهندسی سیستم‌های هوشمند را در ساختار سوالات خود منعکس کرد.

---

سؤالات متداول

آیا رشته مکاترونیک در ارشد برای فارغ‌التحصیلان برق مناسب‌تر است یا مکانیک؟

این رشته برای هر دو گروه مناسب است. فارغ‌التحصیلان برق در بخش کنترل و مدار قوی‌تر هستند و فارغ‌التحصیلان مکانیک در بخش دینامیک و ساخت؛ موفقیت در ارشد مستلزم پوشش دادن نقاط ضعف در دروس رشته مقابل است.

پارامترهای دنویت-هارتنبرگ (D-H) چه کاربردی دارند؟

این پارامترها روشی استاندارد برای تعریف دستگاه‌های مختصات در مفاصل ربات و محاسبه موقعیت نهایی مجری نهایی (End-Effector) نسبت به پایه ربات هستند.

تفاوت کنترل‌کننده PID با سیستم‌های کنترل ساده چیست؟

کنترل‌کننده PID با ترکیب سه بخش تناسبی، انتگرال‌گیر و مشتق‌گیر، همزمان خطای حال حاضر، خطاهای انباشته شده و نرخ تغییرات خطا را اصلاح می‌کند تا به بهترین پاسخ سیستم برسد.

در مدارهای منطقی، جدول کارنو (K-Map) چه کمکی می‌کند؟

جدول کارنو ابزاری بصری برای ساده‌سازی عبارات جبری بول است که تعداد گیت‌های مورد نیاز برای پیاده‌سازی یک مدار منطقی را به حداقل می‌رساند.

مهم‌ترین سنسورها در یک سیستم مکاترونیکی کدامند؟

سنسورهای موقعیت (مانند انکودر)، سنسورهای نیرو و گشتاور، سنسورهای فاصله (مانند التراسونیک) و ژیروسکوپ‌ها از حیاتی‌ترین اجزای بازخورد در سیستم‌های مکاترونیکی هستند.

---

سوالات و پاسخ سوالات کارشناسی ارشد - بخش چهارصد و پنجاه و ششم ( بیشتر ... )