Орындаушы: Жақсылық Ә. Тобы: аки-011 Қабылдаушы
жүктеу/скачать 140,11 Kb.
|
| Мехатронды жүйе
Мехатронды жүйеге жалпы сипаттама Мехатроника техникалық жүйелерді құруда жаңа тәсілді ұсынып отыр, дәлірек айтсақ: энегретикалық және ақпараттық ағынның бар болуы және өзара байланысын ескеру. Мехатроникада энергетикалық және ақпараттық ағындар берілген қозғалысты іске асыруын қарастырады. Бастапқыда мехатрондық жүйелер синергетикалық тәсілден шығып жобаланады. Функционалды түрде мехатрондық жүйе құрылымына келесідей негізгі элемнеттер кіреді: Шығыс түйіні-жұмыс органы бар орындаушы механизм; Орындаушы құрал; Басқару жүйесінің аппараттық және программалық құралдары; Ақпаратты өлшеу; Коммуникациондық жүйе; Мехатрондық жүйенің әр құраушы бөлшектері ары қарай нақты бейнеленеді. Мұнда тек мехатрондық жүйе элементтері және олардың мехатрондық жүйелердің өзінің функционалдық белгіленуін орындауда өзара байланысын көрсетсек, элементтерді сәйкестендіру үшін жүйеге интерфейстік құрылғылар қосылған. Интерфейс деп бұнда арнайы қосымша схемалар мен құрылғыларды айтамыз. Интерфейстің негізгі міндетті түйістіру, үйлесімділік мәселесін шешу, яғни табиғаты жағынан әртүрлі болып келетін жүйе элементтері бір-бірін түсіну қажет. Егер МЖ адам оператормен басқарылса, И1 интерфейсі адам машиналық интерфейсті көрсетіп тұр. Бұл интерфейстің негізгі міндеті оператор мен мехатрондық жүйе арасында байланысты орнату. Егер бұған дейін пайдаланушы интерфейстің міндеті МЖ-ні тиімді пайдалану болса, қазіргі кезде пайдаланушы үшін ыңғайлықты қамтамасыз ету талабы да қосылады. Бұған байланысты эрганомика пайда болды. Эрганомика- бұл пәнаралық ғылым, ол физика, физиология және психология аймақтағы білімдерді біріктіреді. Мысал ретінде И1 интерфейсі үшін монитор және пернетақтаны, басқару қалқанын, пультті, қашықтан басқару тұтқаларын және т.б. жабдықтарды келтіруге болады. Басқару жүйесінің аппараттық және программалық құралы блок-сұлбада бір басқару комплексі (БК) ретінде көрсетілген. Басқару комплексі ақпаратты өңдеуді, және келесідей негізгі функцияларды орындайды: ақпараттық ағынды басқарады, берілген шектерде МЖ параметрлерінің орналасуын бақылайды, сәйкес басқару әсерін белгілейді. Компьютерлік басқарудың ерекшелігі, басқару нақты уақыт масштабында өтеді. Сыртқы әсерлерді, сыртқы ортаның және басқа ауытқу факторларының өзгеруін БК кешігусіз сезу керек. Бұған қоса БК әртүрлі сигналдарды өңдеу қажет, ақпаратты өңдеуді жүргізу керек, сырттан адам оператордан немесе сенсорлық бергіштерден ақпарат күту қажет. МЖ мүлтіксіздігі көбінесе БК мүмкіндіктерімен анықталады. И2 интерфейсі басқару әсерімен бірдей қозғаушы жетекпен мехатрондық қозғалыс модулін орындау үшін электрлік кедергі мен тоқтарды басқаруын, БК шығыс сандық сигналдары негізінде қалыптастыру үшін қызмет атқарады. И2 құрамына әдетте сандық-каталогты түрлендіргіштер, жетек үшін күшейту түрлендіргіші кіреді. Мысалы, тұрақты электрқозғаушының айналу жиілігін қоректену көзіне якорды қосып, сөндіру арқылы реттеп өзгертуге болады. Ол үшін транзисторлық кілт және жетекті басқару сұлбасын пайдаланады. Ақпаратты беру кезінде алдымен сандық сүзгіш пайдаланылады, содан кейін СА- түрлендіргіш аналогтық сүзгілеу мен ақпаратты үйлестіруді орындайды. Орындаушы құрылғы (ОҚ) қозғалу функцияларын орындайтын құрылғыны көрсетеді. Орындаушы құрылғы ретінде электроқозғаушы, пневмо және гидроқазғаушылар немесе айналып қозғалу және сызықты жылжуды орындайтын аралас қозғаушылар қолданылады. И3 интерфейсі әдетте механикалық беруді, трансмиссиондық түйіндер мен құрылғыларды ұсынады. И3 ретінде мысалы, редукторды, тіріктіргіш жалғастырушыларды, тежегіш құрылғыларды және т.б. қарастыруға болады. ОҚ және И2 жиынтығын жетек деп атайды. Басқарылатын жетек немесе мехатрондық модуль И2, ОҚ және И3 тұрады. Орындаушы механизм (ОМ) өзінің жұмыс органымен берілген қозғалысты орындау үшін арналған механикалық жүйе. Нақты қосымшаларға байланысты орындаушы механизмдер құрылысы бойынша, тұтыну қуаты және әртүрлі пайдалану сипаттамалары бойынша елеулі айырмашылықтары бар. Егер манипуляциондық роботтың орындаушы механизмі алты басқару еркін дәрежелі жұмыс органы бар көптүйінді манипулятор болса, бинарлы түйіндер, мысалы, қақпақ, электромеханикалық реле екіпозициялы механизмдерге жатады. Электрогидравликалық жүйеде ОМ ретінде басқарушы электромагниттер қолданылады. Құрылыс сұлбасына байланысты қозғалмалы элемент-якорь үдемелі және айналмалы қозғалыстарды жасай алады. Якорь шығыс түйін де болып келеді, реттеуші элементпен гидроқақпен, золотникпен, дроссельмен және т.б. ескертпей байланысқан. Есркерте кетсек, МЖ факторларына байланысты сыртқы факторлар болады, олармен жұмыс істеу кезінде МЖ өзара әсерлеседі. Бұл факторлапдың жиынтығына сыртқы ортаны атауға болады. СТҚ бар станоктың жұмыс органы үшін сыртқы орта, мысалы, металды өңжеу операциясы кезінде кесу күші болып табылады. МЖ- мен өзара әсерлесу сипаттамасы бойынша детерминді және детеринді емес ортаға бөледі. Детерминді ортаға алдын-ала әсері қажетті дәлдікпен анықталатын орталар жатады. Мысалы, кесу күші алдын-ала аналитика-тәжірибе зерттеулер көмегімен бағалануы мүмкін. Керісінше, детерминді емес ортаның ауытқыш факторларын алдын-ала ескеру қиын, оларды басқару мүмкін емес. Бұндай ортаға су асты немесе космостық орта жатады. Соңғы уақытта анықталмаған ортаны басқару үшін нақты емес логикалық тәсілі қолданылады. Нақты емес логика, өлшеуден бұрын тез бақыланатын айнымалармен жұмыс істейді. Бергіш бұл электрлік сигналға түрлендіруін орындайды. Бергіш бұл сезімтал элементтер мен түрлендіргіштер, олар жетек, жұмыс органы, сыртқы орта күйі туралы ақпаратты береді. Электромеханикалық бергіш мысалы акселерометр болып табылады. Бұл бергіштің сезімтал элементі серіппе көмегімен аспапқа байланысқан инерциондық массассы болып табылады. Жылдамдату әсерінен сезімтал элемент жылжытылады, бұл жылжыту белгілі электрлік сигналдарға түрленеді. Осылай жылдамдығы өлшенеді. Бергіштің 3 класы бар: Аналогты бергіштер, аналогтық сигналдарды өңдеп шығаратын; Сандық бергіштер, дискретті сигналдар тізбегін генерациялайтын; Бинарлы бергіштер, шығыс сигналдары тек екі жағдайда болады: «қосылған», «өшірілген». И7 ретінде техникалық көрі жүйесі пайдалануы мүмкін. Егер И4, И5, И6 интерфейстері аналогтық бергіштерді қосқан жағдайда, КБҚ кірісіне И7 интерфейсін қояды. И7 интерфейсі аналогты-сандық түрлендіргіш болып табылады. Бұл интерфейс компьютерге түсу алдында барлық аналогтық сигналдарды сандық сигналдарға түрлендіреді. И4, И5, И6 және И7 интерфейстер жиынтығы ақпаратты-өлшеуші жүйені ұсынады. БЖ жұмыс істеуінде коммуникациондық жүйенің рөлі үлкен. Коммуникациондық жүйені, коммуникация функцияларын орындауға арналған аппараттық, программалық құралдар комплексі құрайды. Коммуникация дегеніміз- ақпараттың кеңістікпен таралуы екені белгілі. Коммуникация процесі өзіне хабарды қабылдағыштың байланыс каналдары арқылы беретін қайта бергішті қосады. Әдетте байланыс каналдарына шуыл әсер етеді, хабарды бұрмалайтын және хабарды қабылдағышпен айырып тануға қиындататын. Мысалы, бергіштен аналогтық сигналдарды электрлік сыммен беру кезінде кедергілік, индуктивтік немесе сыйымдылық сипаттамаларының қажетсіз байланыс салдарынан сигнал бұрмалануы мүмкін. Бұл жағдайда мәселені шешу үшін, аналогтық өлшегіш сигналды импульстер тізбегіне түрлендіру қажет, олардың жиілігі немесе ұзақтығы белгілі жағдайда шығыс сигнал деңгейімен байланысты. Одан кейін осы сигналдарды бергіштен сандандырудан бұрын, аналогтық сүзгіштер қолданылады, кейін АС-түрлендіруде сандық сүзгіш қолданылады. Мехатрондық жүйе бекітілген құрылымы үш құраушыдан тұрады: Сыртқы орта, мехатрондық жүйе әсер ететін барлық сыртқы әсер көзі; Орындаушы жүйе, ол жетектен, қозғалысты механикалық түрлендіргіштен және орындаушы механизмінен тұрады; Басқару жүйесі, ол БК, ақпаратты өлшеу жүйесінен және коммуникация жүйесінен тұрады; жүктеу/скачать 140,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|