Mexatronikada kompyuter va aqlli boshqaruv
Turli xil ob'ektlarning harakatini kompyuter orqali boshqarishni amalga oshiradigan
kompyuterlar va mikrokontrolrlardan foydalanish mexatronik qurilmalar va
tizimlarning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi. Mexatronik tizim tarkibiy qismlarining
holati va ushbu tizimga ta`sir etuvchi ta'sirlar to'g'risida ma'lumotni etkazib beradigan
turli xil sensorlardan signallar boshqaruv kompyuteriga yuboriladi. Kompyuter
axborotni unga o'rnatilgan raqamli boshqaruv algoritmlariga muvofiq ravishda qayta
ishlaydi va tizimning ijro etuvchi elementlarida boshqarish harakatlarini hosil qiladi.
Mexatronik tizimda kompyuter etakchi rol o'ynaydi, chunki kompyuterni boshqarish
yuqori aniqlik va mahsuldorlikka erishish, boshqarish ob'ektlarining chiziqli bo'lmagan
xususiyatlarini, ularning parametrlari o'zgarishini va ta'sirini hisobga oladigan
murakkab va samarali boshqaruv algoritmlarini amalga oshirishga imkon beradi. tashqi
omillar. Natijada, mexatronik tizimlar yangi sifatlarga ega bo'ladi, shu bilan birga
bunday tizimlarning chidamliligini oshiradi va hajmi, vazni va narxini pasaytiradi.
Yangi, ko'proq narsalarga erishish
yuqori daraja
kompyuterlarni boshqarishning yuqori
samarali va murakkab qonunlarini amalga oshirish imkoniyati tufayli tizimlarning sifati
mexatronika haqida texnik kibernetika zamonaviy rivojlanishining paydo bo'layotgan
kompyuter paradigmasi sifatida gapirishga imkon beradi.
Kompyuter tomonidan boshqariladigan mexatronik tizimning odatiy namunasi - bu
kontaktli bo'lmagan polifazali o'zgaruvchan tokning elektr mashinasiga asoslangan
vektor nazorati bilan aniqlangan servo haydovchi. Datchiklar guruhining mavjudligi,
shu jumladan yuqori aniqlikdagi dvigatel shaftining joylashuvi sensori, raqamli
ma'lumotlarni qayta ishlash usullari, kompyuterda boshqaruv qonunlarini amalga
oshirish, elektr mashinaning matematik modelidan foydalanishga asoslangan
transformatsiyalar va yuqori tezlikda boshqaruvchi. Siz 30-50 ming soatgacha va undan
ko'proq ishlash muddatiga ega bo'lgan yuqori tezlikda ishlaydigan aniq haydovchini
yaratasiz.
Ko'p o'qli chiziqli bo'lmagan mexatronik tizimlarni qurishda kompyuterni boshqarish
juda samarali bo'lib chiqadi. Bunday holda, kompyuter barcha tarkibiy qismlarning
holati va tashqi ta'sirlar to'g'risida ma'lumotlarni tahlil qiladi, hisob-kitoblarni amalga
oshiradi va uning matematik modelining o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda
tizimning ijro etuvchi qismlarida boshqarish harakatlarini hosil qiladi. Natijada,
muvofiqlashtirilgan ko'p o'qli harakatni yuqori sifat nazorati, masalan, mexatronik
texnologik mashina yoki mobil robotning ishchi organi tomonidan amalga oshiriladi.
Mexatronikada alohida rolni intellektual boshqarish egallaydi, bu kompyuterni
boshqarish rivojlanishining yuqori bosqichi bo'lib, turli sun'iy intellekt texnologiyalarini
amalga oshiradi. Ular mexatronik tizimga ma'lum darajada insonning intellektual
qobiliyatlarini ko'paytirishga imkon beradi va shu asosda boshqarish maqsadiga
erishish uchun ratsional harakatlar to'g'risida qaror qabul qiladi. Mexatronikada aqlli
boshqarish uchun eng samarali texnologiyalar loyqa mantiqiy texnologiyalar, sun'iy
neyron tarmoqlar va ekspert tizimlardir.
Aqlli boshqaruvdan foydalanish boshqaruv ob'ektining batafsil matematik modeli
mavjud bo'lmaganda, har xil noaniq omillar ta'sirida va kutilmagan vaziyatlar xavfi
ostida mexanik tizimlarning yuqori samaradorligini ta'minlashga imkon beradi. tizim.
Mexatronik tizimlarni aqlli boshqarishning afzalligi shundaki, ko'pincha bunday
tizimlarni qurish uchun ularning batafsil matematik modeli va ularga ta'sir etuvchi
tashqi ta'sirlarning o'zgarishi qonunlarini bilish talab qilinmaydi va boshqarish tajriba
asosida amalga oshiriladi. yuqori malakali mutaxassislarning harakatlari.
"Mexatronika" so'zi ikki so'zdan - "mexanika" va "elektronika" dan hosil bo'lgan. Ushbu
atama 1969 yilda Yaponiyaning Tetsuro Mori ismli Yaskawa Electric kompaniyasining
katta ishlab chiqaruvchisi tomonidan taklif qilingan. 20-asrda Yaskawa Electric elektr
yuritmalari va doimiy dvigatellarini ishlab chiqish va takomillashtirishga ixtisoslashgan
va shu sababli bu yo'nalishda katta yutuqlarga erishgan, masalan, disk armatura bilan
birinchi doimiy dvigatel ishlab chiqarilgan.
Buning ortidan birinchi apparat CNC tizimlari bilan bog'liq o'zgarishlar yuz berdi. Va
1972 yilda bu erda Mexatronika brendi ro'yxatdan o'tkazildi. Tez orada kompaniya
elektr haydovchi texnologiyasini ishlab chiqishda katta yutuqlarga erishdi. Keyinchalik,
"Mexatronika" so'zidan, kabi
tovar belgisi
, kompaniya undan voz kechishga qaror qildi,
chunki bu atama Yaponiyada ham, butun dunyoda juda keng tarqalgan edi.
Qanday bo'lmasin, aynan Yaponiya texnologiyada ushbu yondashuvni eng faol
rivojlantirish uyi bo'lib, elektr haydovchini yuqori aniqlikda boshqarishni amalga
oshirish uchun mexanik elementlarni birlashtirish zarur bo'lganda,
elektr mashinalar
,
quvvat elektroni
ğ
i, mikroprotsessorlar va dasturiy ta'minot.
Mexatronika uchun keng tarqalgan grafik belgi - RPI veb-saytining diagrammasi
(Rensselaer Politexnik Instituti, Nyu-York, AQSh):
Mexatronika - bu kompyuterlashtirilgan harakatni boshqarish.
Mexatronikaning maqsadi sifat jihatidan yangi harakat modullarini, mexatronik
harakat modullarini, aqlli mexatronik modullarni va ularning asosida harakatlanuvchi
aqlli mashinalar va tizimlarni yaratishdir.
Tarixga ko'ra, mexanik elektronika elektromexanikadan rivojlangan va uning
yutuqlariga tayanib, elektromexanik tizimlarni kompyuterni boshqarish moslamalari,
o'rnatilgan sensorlar va interfeyslar bilan muntazam ravishda birlashtirish orqali
davom etadi.
Elektron, raqamli, mexanik, elektr, gidravlik, pnevmatik va axborot elementlar -
mexanatronik tizimning bir qismi bo'lishi mumkin, chunki dastlab har xil jismoniy
tabiat elementlari, ammo tizimdan erishib bo'lmaydigan sifat jihatidan yangi natijani
olish uchun yig'ilgan. har bir elementdan alohida ijrochidan bo'lgani kabi.
Elektron, raqamli, mexanik, elektr, gidravlik, pnevmatik va axborot elementlar -
mexanatronik tizimning bir qismi bo'lishi mumkin, chunki dastlab har xil jismoniy
tabiat elementlari, ammo tizimdan erishib bo'lmaydigan sifat jihatidan yangi natijani
olish uchun yig'ilgan. har bir elementdan alohida ijrochidan bo'lgani kabi.
Qanday bo'lmasin, bugungi kunda mexatronika maishiy texnika, qurilish robotlari,
qurol-yarog 'va kosmik aviatsiyadan tortib, hamma joyga kirib bordi. Barcha
CNC-mashinalar, qattiq disklar, elektr qulflar, sizning mashinangizdagi ABS tizimi va
boshqalar - hamma joyda mexatronika nafaqat foydali, balki zarurdir. Zotan
kamdan-kam hollarda qo'lda boshqarish vositasini topishingiz mumkin bo'lgan hamma
narsa tugmachani o'rnatmasdan bosganingiz yoki sensorga tegib ketganingiz bilan
bog'liq - natijaga erishdingiz - bu bugungi kunda mexatronikaning eng ibtidoiy
namunasidir.
Mexatronikada integratsiya darajalari iyerarxiyasi diagrammasi
Integratsiyaning birinchi darajasi mexatronik qurilmalar va ularning elementlari
tomonidan shakllanadi. Integratsiyaning ikkinchi darajasi integral mexatronik
modullar tomonidan shakllantiriladi. Integratsiyaning uchinchi darajasi mexatronik
mashinalar tomonidan shakllanadi. Integratsiyaning to'rtinchi darajasi mexatronik
mashinalar majmualari tomonidan shakllanadi. Beshinchi darajadagi integratsiya
yagona integratsiya platformasida qayta tuziladigan moslashuvchan ishlab chiqarish
tizimlarining shakllanishini nazarda tutuvchi mexatronik mashinalar va robotlar
komplekslari tomonidan shakllanadi.
Bugungi kunda mexatronik modullar va tizimlar quyidagi yo'nalishlarda keng
qo'llanilmoqda:
dastgohsozlik va avtomatlashtirish uchun uskunalar, mashinasozlikdagi
texnologik jarayonlar;
sanoat va maxsus robototexnika;
aviatsiya va kosmik texnologiyalar;
harbiy texnika, politsiya va maxsus xizmatlar uchun mashinalar;
tezkor prototiplash uchun elektron muhandislik va uskunalar;
avtomobilsozlik sanoati (motorli g'ildirakchali modullar, blokirovkaga qarshi
tormoz tizimlari, avtomat uzatmalar qutisi, avtomatik to'xtash tizimlari);
noan'anaviy
transport vositasi
(elektromobillar, elektr velosipedlar, nogironlar
aravachalari);
ofis uskunalari (masalan, fotokopi va faks mashinalari);
kompyuterning tashqi qurilmalari (masalan, printerlar, plotterlar, CD-ROM
disklari);
tibbiy va sport anjomlari (nogironlar uchun bioelektrik va ekzoskeletal protezlar,
tonik simulyatorlari, boshqariladigan diagnostika kapsulalari, massajchilar va
boshqalar);
maishiy texnika (kir yuvish mashinalari, tikuv mashinalari, idish-tovoq
mashinalari, mustaqil changyutgichlar);
mikromashinalar (tibbiyot, biotexnologiya, aloqa va telekommunikatsiyalar
uchun);
nazorat qilish va o'lchash moslamalari va mashinalari;
lift va saqlash uskunalari, mehmonxonalar va aeroportlarda avtomatik eshiklar;
foto va video jihozlar (video diskli pleerlar, videokameraning fokuslash
moslamalari);
murakkab texnik tizim operatorlari va uchuvchilarni tayyorlash uchun
simulyatorlar;
temir yo'l transporti (poezdlar harakatini boshqarish va barqarorlashtirish
tizimlari);
oziq-ovqat, go'sht va sut sanoati uchun aqlli mashinalar;
matbaa mashinalari;
shou sanoati uchun aqlli qurilmalar, diqqatga sazovor joylar.
Shunga ko'ra, mexatronik texnologiyalarga ega bo'lgan xodimlarga ehtiyoj tobora ortib
bormoqda.
Endi avtomashinalar har xil turdagi qutilar bilan ta'minlanmoqda. Mashinalarga faqat
"mexanika" o'rnatilgan kunlar o'tmishda qoldi. Endi zamonaviy avtoulovlarning
yarmidan ko'pi boshqa turdagi uzatmalar qutisi bilan jihozlangan. Hatto
mahalliy
ishlab chiqaruvchilar
avtomatik uzatishga sekin o'ta boshladi. "Audi-Volkswagen"
konserni deyarli 10 yil oldin taqdim etilgan
yangi uzatish
- DSG. Bu qanday quti? Uning
tuzilishi qanday? Operatsion muammolari bormi? Bularning barchasi va nafaqat
bizning maqolamizda.
Do'stlaringiz bilan baham: |