- •В1. Сущность понятия «мехатроника».
- •В2. Основные концепции мехатроники.
- •В3. Системный подход в представлении электронно-механической системы, как сложной системы
- •В4. Особенности электронно-механических систем
- •В12. Примеры кинематического и статистического расчета конструктивных модулей.
- •В13. Динамический расчет конструктивного модуля. Необходимые данные. Выбор законов движения звеньев.
- •В14. Оценка качества спроектированных км
- •В15. Промышленные роботы. Обоснование применения, основные определения.
- •В20. Характеристики точности пр. Классификация роботов по точности и быстродействию
- •В21. Матричный метод исследований кинематики пространственных устройств. Прямая и обратная задача кинематики.
- •В24. Пример расчета манипулятора работающего в цилиндрической системе координат.
- •В27. Система уравнений Лагранжа Эйлера. Полная кинематическая энергия (т) манипулятора.
- •В28. Кинематическая энергия звеньев иу. Теорема Штайнера.
- •В29. Обобщенная сила Qi и силовые факторы привода. Уравнения для выбора приводов отдельных звеньев манипуляторов.
- •В30. Информационная подсистема эмс. Основные функции информационной подсистемы. Состав информационной подсистемы.
- •В31. Управляющая подсистема эмс.
- •В32. Интеллектуальная (вычислительная) подсистема эмс.
- •В33. Диагностическая подсистема мс (мехатронной системы)
В30. Информационная подсистема эмс. Основные функции информационной подсистемы. Состав информационной подсистемы.
Функции: 1 получение информации об измеряемых параметрах ТП; 2 получение информации о движении звеньев КМ и ИУ мех. подсистемы и выполнении ими различных тех. операций; 3 получение информации о состоянии элементов мех. и управляющей подсистемы МС; 4 передача информации о выявленных отклонениях функционирования МС и ее основных компонентов для принятия решения о выработке корректирующего воздействия; 5 преобразование информации из одной формы в другую (аналоговых сигналов измерений в цифровой код ЭВМ и команд ЭВМ в аналоговые управляющие сигналы.
Состав информационной подсистемы: - датчики измерит. информации; - датчики состояния КМ и ИУ; - датчики управляющих сигналов; - устройство связи с объектом (УСО).
В31. Управляющая подсистема эмс.
Она обеспечивает непосредственную работу мехатронной системы без обслуживающего персонала в течении заданного интервала времени.
Она управляет функциональными и технологическими движениями раб. органов (конструкция раб. органа соответ. ТП выполняемому мехатронной системой) При этом управляющая подсистема исполняет алгоритмы и решения вырабатываемые интеллектуальной и диагностической подсистемами, а также оператором.
Аппарат средства верхнего уровняия управляющей подсистемы:
- центральный процессор(УП)
- блоки панями (ЗУ и ПЗУ)
- контроллеры программного ввода\вывода информации
- программируемый таймер
- блоки питания
Верхний уровень управляющей подсистемы м.б. выполнен в 2х конфигурациях тех. средств: 1 основана на использовании серийное комплекции техники, 2 основанн на базе специализированных тех. средств проектируемых под рассматриваемую задачу.
Вторая конфигурация выполняется в виде контролеров или спец. устройств управления (УУ) позволяющих расширить функции возможности мехатронных систем повысив тем самым ее эффективность. Когда подсистемы управления проектируется как система параллельно функционирующих микро-ЭВМ.
Нижний уровень управления подсистемы объединяет контроллеры выполняющие первичную обработку сигналов датчиков состояния ИУ и датчиков измерительных приборов. Кроме того он обеспечивает управляющие воздействия на исполнительное устройство и КМ технологии и вспом. операции.
Прием сигналов оперативного управления реализует связь с ЭВМ верхнего уровня программируемый интерфейс.
Благодаря распределению функций управления между центром ЭВМ и ведомыми (периферийными) устройствами по средствам которых тех. операции выполняются в реальном времени, возможно обеспечить необходимое быстродействие мехатронных систем.
Организация интерфейса в управляющей подсистемы выполненной на базе ЭВМ позволяет использовать унифицированные связи между ее модулями.
В32. Интеллектуальная (вычислительная) подсистема эмс.
Функции: 1 сбор и статистическая обработка измерит; 2 информации, реализация управляющих функций по имеющейся в ней алгоритмам и программам; 3 накопление информации (данных и знаний); 4 обеспечение возможности автоматического принятия решений в случае производственных «возмущений» на основании поступающей от датчиков информации о ТП и работе оборудования.
Поэтому подсистемы вкл. в себя компьютерные программы управления, экспертные системы, базы данных для накопления информации и базы знаний.
ПО (программное обеспечение) интеллектуальной подсистемы строится в универсальной программной среде. Используется один из алгоритмических языков высокого уравнения PL,C++,СИ. И для обеспечения эффективного управления тех. операций используется ассемблер. Ассемблер – машинный язык не требующий преобразования при трансляции программы.
При программировании используются принципы структурного и модульного подхода объектной процессной направленности программы, а также принцип разработки программ «Сверху вниз». Программирование осуществляется методами автоматизированного проектирования с использованием ПО Д/МС рассмотренного класса. Основу этого метода составляет параметрическая настройка мехатронной системы (число параллельно протекающих процессов, число стадий в каждом процессе) и имитационное моделирование подсистемы управления с постадийной индикацией выполнения параллельных процессов в реальном времени.
Имитационное моделирование позволяет оценить производительность мехатронной системы по заданной динамики работы КМ и ИУ (исполнительных устройств), выявить и разрешить узкие места ТП, оценить надежность работы основных подсистем по известной надежности работы мехатронной системы в целом. Последнее важно для эффективного выбора элементной базы мехатронной системы.
