Учебное пособие Харьков 014 удк



Pdf көрінісі
бет43/97
Дата23.09.2022
өлшемі23,07 Mb.
#40031
түріУчебное пособие
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   97
Байланысты:
27923 be41ef1a91f5ec5f0dbff9070de5c875

 
Глава 

МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ 
МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ 
 
4.1 Основы конструирования мехатронных 
систем 
Основой методов конструирования мехатронных устройств 
является интеграция составляющих частей, которая определяется на 
этапе проектирования и реализуется при производстве и эксплу-
атации мехатронных модулей и систем. Интеграция в пределах 
мехатронного устройства выполняется посредством объединения 
компонентов и через интеграцию обработки информации. На рис. 4.1 
представлены такие компоненты, которые могут быть объединены. 
Рис. 4.1. Интеграция составных частей мехатронного устройства 


105
На современном этапе развития мехатроники актуальным явля-
ется решение следующих интеграционных задач: 
– функциональная, структурная и конструктивная интеграция 
элементов; 
– аппаратно-программная 
интеграция 
исполнительных 
и 
интеллектуальных элементов в мехатронных модулях; 
– разработка и внедрение гибридных технологий производства 
интегрированных модулей и машин; 
– создание информационных сред для поддержки решений 
междисциплинарных мехатронных задач; 
– построение математических и компьютерных моделей мехат-
ронных модулей и систем, отражающих их интеграционную специ-
фику; 
– применение интеграционных подходов в организационно-
экономической деятельности предприятий, выпускающих мехатрон-
ные изделия; 
– междисциплинарная подготовка специалистов, способных к 
системной интеграции в области мехатроники. 
Рассмотрим иерархию уровней интеграции в мехатронных 
системах. 
Первый уровень интеграции образуют мехатронные устройства 
и составляющие их элементы.
Второй уровень включает интегрированные мехатронные 
модули. Набор мехатронных устройств определяет тип мехатронного 
модуля (рис. 4.2). В общем случае для интеллектуального модуля 
можно выделить две основные группы устройств (см. рис. 2.1): в 
исполнительную группу входят механические устройства и двига-
тели, а группа интеллектуальных устройств является совокупностью 
электронных, информационных и управляющих компонентов.
На третьем уровне интеграции из мехатронных модулей компо-
нуются многокоординатные мехатронные машины.
Высший (четвертый) уровень предполагает построение на еди-
ной интеграционной платформе комплексов мехатронных машин для 
реконфигурируемого производства. 
В целом проектирование мехатронных систем является сложной 
многофакторной проблемой выбора и оптимизации принимаемых 
технических и технологических, организационно-экономи-ческих и 


106 
информационных решений. Одна из важных проектной задачей 
является интеграция элементов в мехатронных модулях и машинах. 
Рис. 4.2. Классификация мехатронных модулей 
Узким местом мехатронных модулей и машин являются 
интерфейсы между составляющими устройствами и элементами. 
Понятие «интерфейс» является ключевым для предлагаемого 
подхода к проектированию мехатронных модулей и систем. В 
первую очередь отметим, что взаимодействие основных устройств в 
мехатронной системе (см. рис. 2.1) осуществляется не напрямую, а 
через некоторые соединительные блоки, обозначенные на рисунке 
стрелками. С физической и технической точки зрения устройства 
могут различаться, но иметь одинаковое функциональное назначе-
ние. Их основная функция – это выполнение энергетического и ин-
формационного обмена между сопрягаемыми структурными элемен-
тами системы. 
Место интерфейса в структуре мехатронной системы задается 
связями с входными и выходными устройствами. Технические харак-
теристики интерфейса определяются способом и процедурой пере-
дачи (при необходимости – преобразования, хранения и синхрониза-
ции) воздействий, сигналов и информации, а также аппаратно-
программной реализацией используемых каналов связи. 
В табл. 4.1 перечислены основные мехатронные интерфейсы, 
обозначенные направленными стрелками в обобщенной структуре 
мехатронных машин (см. рис. 2.1). 




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   39   40   41   42   43   44   45   46   ...   97




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет