- •Конспект лекцій
- •"Мехатроніка транспортних засобів і систем"
- •Загальні положення
- •Мета і задачі навчальної дисципліни
- •Тема 1.1 Загальні тенденції розвитку мехатронних систем
- •1.1.1 Виникнення і розвиток мехатронних систем
- •1.1.2 Основні напрями розвитку мехатронных систем (інтеграція, інтелектуалізація, мініатюризація)
- •Інтеграція мехатронных систем
- •Інтелектуалізація мехатронных систем
- •Мініатюризація мехатронных модулів і систем
- •Тема 1.2 Концепція побудови мехатронных систем
- •1.2.1 Загальні уявлення про мехатронну систему
- •1.2.2 Інформаційні і енергетичні потоки в мехатронній системі
- •1.2.3 Загальна концептуальна структура інтелектуальної системи управління
- •Тема 2.1 Виконавчі мехатронні модулі руху
- •2.1.1 Мехатронні модулі руху
- •Гідравлічні модулі руху
- •П'єзоелектричні модулі руху
- •Біонічні модулі руху
- •Комбіновані модулі руху
- •2.1.2 Інтелектуальні модулі руху
- •2.1.3 Рушії мобільних мехатронних систем
- •Системи з крокуючим принципом переміщення коліс
- •Гусеничні рушії
- •Пневматичні гусениці
- •Роторно-гвинтові рушії
- •Комбіновані рушії
- •Тема 2.2 Мехатронні модулі руху інформаційно - вимірювальних систем і систем управління
- •2.2.1 Структурна схема передачі і обробки інформації в мехатронних системах і їх приклади
- •2.2.2 Ієрархія, невизначеність і міра інтелектуальності систем управління
- •Міра інтелектуальності систем управління
- •2.2.3 Класифікація модулів систем управління
- •Модулі систем управління виконавчого рівня
- •Модулі систем управління тактичного рівня
- •Модулі систем управління на стратегічному рівні
- •Тема 3.1 Основи проектування мехатронних пристроїв і систем
- •3.1.1 Системний підхід до проектування
- •3.1.2 Cals - технології
- •Step- стандарти
- •3.1.3 Концепція проектування мехатронних модулів і систем.
- •Тема 3.2 Застосування сучасних мехатронних систем
- •3.2.1 Технологічні і робототехнічні мехатронні системи
- •Робототехніка в промисловості
- •3.2.2 Мехатронні системи автомобільного транспорту
- •3.2.3 Особливості діагностики мехатронних систем автомобілів
- •Рекомендована література Базова
- •Допоміжна
Step- стандарти
Побудова розподілених АС для проектування і управління в промисловості, взаємодіючих один з одним в єдиному інформаційному просторі, складає основу сучасних CALS - технологій. У CALS- технологіях необхідно забезпечити однаковий опис і інтерпретацію даних, незалежно від місця і часу їх отримання в загальній системі, що має масштаби аж до глобальних. Структура проектної, технологічної і експлуатаційної документації, мови її представлення мають бути стандартизованными. Тоді стає реальною успішна робота над загальним проектом різних колективів, розділених в часі і просторі і використовуючих різні CAE/CAD/CAM- системи. Одна і та ж проектна документація може бути використана багаторазово в різних проектах, а одна і та ж технологічна документація - в різних виробничих умовах, що істотно скорочує і здешевлює загальний цикл проектування і виробництва, а також спрощує експлуатацію систем.
Ці цілі поставлені при розробці стандартів STEP(Standard for Exchange of Product Data - стандарт для обміну даними про промислову продукцію). До їх розробки під егідою ISO притягнений ряд провідних фахівців фірм в різних галузях промисловості. Сукупність стандартів STEP складає основу CALS- технологій.
Однакова форма описів даних про промислову продукцію забезпечується введенням в STEP мови Express, інваріантної до додатків.
Основу STEP складає мова Express. Це мова уніфікованого представлення даних і обміну даними в комп'ютерних середовищах. Мова інваріантна до додатків. Хоча він розроблявся з орієнтацією, передусім, на опис життєвих циклів промислових виробів, сфери його застосування значно ширше.
У STEP використовуються наступні важливі поняття:
AAM - Application Activity Model; це функціональна модель IDEF0 для певного застосування;
ARM - Application Requirements Model; це модель, що представляє дані з точки зору користувача. Зокрема, в цій моделі дані можуть бути виражені як засобами типовими для додатка, так і з використанням синтаксису мови Express;
AIM - Application Interpreted Model; це ARM модель, переведене в STEP представлення з використанням ряду уніфікованих в STEP понять, закріплених в інтегрованих ресурсах;
AP - Application Protocol; це STEP- стандарт, що відбиває специфіку конкретного притложения;
SDAI - Standard Data Access Interface; це програмний інтерфейс до джерел цих(репозиторіям) прикладних систем(у тому числі до бібліотек моделей систем CAD/CAM) з перекладом моделей в STEP- файли, використовується в STEP- середовищах для організації обмінів між додатками через загальну базу даних STEP.
STEP - це сукупність стандартів, що складаються з декількох томів. Томи мають свої номери N і позначаються як «частину N» або ISO 10303 - N. До теперішнього часу розроблена більше сотні томів. Стандарти ISO 10303 визначають засоби опису(моделювання) промислових виробів на усіх етапах їх життєвого циклу.
Том 1 (ISO 10303-1) - вводный стандарт, выполняющий роль аннотации всей совокупности томов. В этом стандарте вводится ряд терминов, используемых в других стандартах, например, таких, как продукт (product), приложение (application), проектные данные (product data), модель (model), модели AAM, AIM, ARM, прикладной протокол (AP), интегрированный ресурс (integrated resource), элемент функциональности (unit of functionality - UoF).
Тома 11-14 - методы описания (description methods).
Тома 21-29 - методы реализации (implementation methods).
Тома 31-35 - основи тестування моделей(conformance testing methodology andframework).
Тома 41-50 - інтегровані основні ресурси(integrated generic resources).
Тома 101-108 - інтегровані прикладні ресурси(integrated application resources).
Тома 201-236 - прикладні протоколи(application protocols).
Тома 301-332 - абстрактні тестові набори(abstract test suites).
Тома 501-520 - прикладні компоненти(application interpreted constructs).
Ряд томів перекладений російською мовою і представлений у вигляді національних стандартів Росії. Це, наприклад, ГОСТ Р ИСО 10303-1-99, присвячений огляду і засадничим принципам STEP, ГОСТ Р ИСО 10303-11-99 - довідкове керівництво по мові Express, ГОСТ Р ИСО 10303-21-99 - те ж по обмінному файлу, ГОСТ Р ИСО 10303-41-99 - опис інтегрованих родових ресурсів.
Перераховані документи відповідають стандартам ISO 10303-1, ISO 10303-11, ISO 10303-21, ISO 10303-41. Підготовлені до твердження ГОСТ, що відповідають томам 43, 44, 203 стандарти ISO 10303.
Таким чином, в томах STEP описані основні принципи обміну даними, викладені правила мови Express, дані методи його реалізації. Моделі, методи тестування моделей, ресурси як загальні для додатків, так і деякі спеціальні(наприклад, геометричні і топологічні моделі, опис матеріалів, процедури креслення, звичайно-елементного аналізу і т. п.), введені прикладні протоколи, що відбивають специфіку моделей в конкретних предметних областях. Питанням взаємодії АС в STEP приділяється основна увага - виділена підгрупа томів, присвячена способам обміну даними між різними системами, створеними у рамках STEP- технології.
Розвиток CALS- технологій знаходить вираження також в розробці серій стандартів ISO 13584 Parts Library(скорочено P_Lib), ISO 14959 Parametrics, ISO 15531 Manufacturing Management Data(Mandate), ISO 18876 Integration of Industrial Data for Exchange, Access, and Sharing(IIDEAS), ISO 8879 Standard Generalized Markup Language.
