Аппаратно-программые средства для управления технологическим процессом

Разработка управляющих и мехатронных систем

Мехатроника - это новая область науки и техники, посвященная созданию и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движением, которая базируется на знаниях в области механики, электроники и микропроцессорной техники, информатики и компьютерного управления движением машин и агрегатов.

Мехатроника изучает объединение узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами с целью проектирования и производства качественно новых модулей, машин, систем и комплексов машин с интеллектуальным управлением с их функциональными движениями.

1. Мехатроника изучает особые методологический подход построения машин с качественно новыми характеристиками.

2. Образованные системы обладают качественно новыми свойствами. В мехатронике все энергетические и информационные потоки направлены на достижение единой цели в реализации заданного управляемого движения.

3. Интегрированные мехатронные элементы выбираются разработчиком уже на стадии проектирования машин, а затем обеспечиваются необходимые инженерная и технологическая поддержка при производстве и эксплуатации машин.

4. Методологической основой разработки мехатронных систем служат методы параллельного проектирования. (одновременный и взаимосвязанный синтез всех компонентов системы).

5. Базовыми объектами изучения мехатроники является мехатронный модуль, который выполняет движения по одной управляемой кординате.

6. Мехатронные системы предназначены для реализации заданного движения.

В современных мехатронных системах для реализации высокого качества и точности движения применяются методы интеллектуального управления.

Мехатронные технологические системы - концепция проектирования и применения в современном машиностроении.

Новые требования, предъявляемые функциональным характеристикам технологических модулей и машин:

1. Сверхвысокие скорости движения рабочих органов машин, определяющие новый уровень производительности технологических машин.

2. Сверхвысокие точности движения, необходимые для реализации прецизионных технологий (вплоть до микро- и наноперемещений).

3. Максимальная компактность конструкции и минимизация массогабаритных показателей модулей.

4. Интеллектуальное поведение машин, функционирующих в изменяющихся и неопределенных внешних средах.

5 Высокая надежность и безопасность функционирования.

Для использования методов автоматизированного проектирования формируют взаимосвязанные функциональную, структурную и конструктивную модели мехатронных модулей, затем планируют движение мехатронной системы в пространстве и во времени, оптимизируя.

В рамках программы инновационного машиностроения ряд организаций приступил к созданию мехатронных машин нового поколения на базе мехатронных модулей.

Структура и принципы построения мехатронных систем.

Внешней средой для машин рассматриваемого класса является технологическая среда, которая содержит различное основное и вспомогательное оборудование, технологическую оснастку и объекты работ.

Задачей мехатронной системы является преобразование входной информации, поступающей с верхнего уровня управления в целенаправленное механическое движение с управлением на основе принципа обратной связи.

Мехатронные модули — это базовые функциональные компоненты мехатронных систем и машин с компьютерным управлением, предназначенные для выполнения движений.

1