Problemy mechatronicznego podejścia do projektowania

Transkrypt

1 Probemy mechatronicznego podejścia do projektowania

2 Podnośniki z odmiennymi sposobami reaizacji ruchu Rozwiązanie a: konstrukcja zwarta duży zasięg współrzędne zadania xy współrzędne sterowania (napędów) r q Rozwiązanie b: konstrukcja duża mały zasięg współrzędne zadania xy współrzędne sterowania (napędów) xy

3 Podnośniki współrzędne zadania i sterowania Rozwiązanie a: współrzędne zadania xy współrzędne sterowania (napędów) r q Trudne sterowanie Rozwiązanie b: współrzędne zadania xy współrzędne sterowania (napędów) xy Łatwe sterowanie

4 Po zróżniczkowaniu powyższego otrzymamy: ) ( ) ( r y r x y x r x r y x r x y x Zaeżność pomiędzy współrzędnymi napędów (r q) a współrzędnymi procesu (x y) można przedstawić związkami

5 gdzie: J(F) jest tzw. jakobianem. Odwracając powyższe równanie otrzymamy: F r J y x ) ( F y x J r ) ( 1

6 Mechatroniczne sterowanie ruchem podnośnika

7 Mechatroniczne sterowanie centrane

8 Porównanie układu mechatronicznego z tradycyjnym

9 Równiarka - maszyna do niweacji gruntu

10 Równiarka - maszyna do niweacji gruntu

11 Równiarka - maszyna do niweacji gruntu

12 Równiarka współrzędne procesu i sterowania Współrzędne zadania (procesu) pozycjonowanie i orientowanie emiesza w przestrzeni: - kartezjańskie - xyz a x a y a z Współrzędne sterowania napędów: - długości siłowników: a 6 Związki pomiędzy ruchami maszyny a przestrzenią zadania można sformułować w postaci: ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( a a a a a a a a a a a a z y x z y x z y x z y x

13 Równiarka rozwiązanie kompetne

14 Maszyna do równania zwisów skanych w kopaniach

15 Nawijarka przędzy

16 Nawijarka przędzy

17 Pułapka na myszy - czy mechatronizacja ma zawsze sens?

18 Pułapka na myszy mechatroniczno - ekoogiczna

19 Cechy systemów projektowanych konwencjonanie i mechatronicznie

20 Cechy systemów projektowanych konwencjonanie i mechatronicznie

21 Przykład reaizacji systemu konwencjonanie i mechatronicznie samochód osobowy Projektowanie Konwencjonane Projektowanie Mechatroniczne 1. Mechaniczny podwójny gaźnik 2. Mechanicznie sterowana pompa wtryskowa zawory wtryskowe 3. Wiee kabi 4. Napęd pasowy urządzeń pomocniczych 5. Mechaniczny pedał gazu 6. Ręczne (nożne) sterowanie samochodem podczas pośizgu kół 7. Monitorowanie gazów wydechowych podczas przegądu w warsztacie 8. Stałe programy da automatycznej skrzyni 1. Wtrysk eektroniczny 2. Pompa wysokociśnieniowa i magnetyczne zawory wtryskowe (common rai) 3. Magistraa kabowa 4. Zdecentraizowany napęd urządzeń pomocniczych 5. Eektroniczne nieiniowe sterowanie przepustnicą 6. Sprzężeniowo zwrotne sterowanie kątem podczas pośizgu kół przez obserwatora stanu pośizgu i zróżnicowane hamowanie (ABS) 7. Natychmiastowe wykrywanie złego spaania przez pomiar szybkości wału korbowego (sonda ambda) 8. Adaptacja automatycznej skrzyni biegów do biegów konkretnego kierowcy

22 Ogóny schemat urządzenia mechatronicznego

23 Poziomy autonomii urządzenia mechatronicznego: Urządzenie w pełni autonomiczne (niezaeżne od człowieka): potrafi podejmować decyzje potrafi zapobiegać błędom człowieka kontrouje działania człowieka podejmuje ostateczną decyzję Urządzenie automatyczne: człowiek podejmuje ostateczną decyzję

24 Katastrofa nad jeziorem Constance Uberingen Niemcy r. godz. 21:35 Bashkirian Airine Tupoev TU 154M ot z Moskwy do Barceony (69 osób) DHL Boeing Cargo ot z Bergamo do Bruksei (2 osoby) Traffic aert and Coision Avoidance System (TCAS)