Technologie realizacji projektów mechatronicznych

Technologia - całokształt wiedzy dotyczącej konkretnej metody

wytworzenia jakiegoś dobra lub

uzyskania określonego efektu

przemysłowego lub usługowego

Realizacja projektów mechatronicznych wymaga pewnych działań cząstkowych

integrujących podstawowe dyscypliny mechatroniki

Technologie realizacji bazują na komponentach integrujących 3 dyscypliny

mechatroniki

Modelowanie

– tworzenie modelu obliczeniowego, którego właściwości

i zachowanie są zgodne z odpowiadającym mu obiektem rzeczywistym

Model nominalny –

uwzględnia podstawowe cechy systemu/procesu i stanowi jedynie

pierwsze przybliżenie. Brak oceny zgodności (walidacji) z obiektem rzeczywistym

Model zidentyfikowany – zgodność z systemem/procesem rzeczywistym

7A

Symulacja komputerowa

– rozwiązanie modelu obliczeniowego systemu/procesu

będącego przedmiotem projektu mechatronicznego

⇒

Efektywne narzędzie wspomagania projektowania mechatronicznego

⇒

Źródło informacji na temat przewidywanego procesu rzeczywistego

⇒

Wskazówki na temat syntezy układu/procesu

⇒

Obiekt rzeczywisty jeszcze nie istnieje

⇒

Nie można zidentyfikować własności dynamicznych wszystkich egzemplarzy –

rozbieżne wyniki identyfikacji poszczególnych egzemplarzy

Techniki pomiarowe

– (komponent: czujniki/wzbudniki).

– badania eksperymentalne w celu oceny zgodności modelu obliczeniowego

z systemem/procesem realizowanym w rzeczywistości

– synteza układu sterowania na bazie pomiaru sygnałów czujnikami oraz

generowania oddziaływania na system/proces za pomocą wzbudników

W układach mechatronicznych, mierzonymi za pomocą czujników

wielkościami

fizycznymi

są zazwyczaj:

– przemieszczenia, prędkości, przyśpieszenia w wybranych punktach układu
– siły oddziaływania

7A

Zadaniem wzbudników jest generowanie chwilowych wartości

sygnału sterującego

,

którym zazwyczaj są:
– przemieszczenia, prędkości, przyśpieszenia w wybranych punktach układu
– siły oddziaływania

Realizacja zadań sterowania na bazie technik mikroprocesorowych

Technologie mieszane

Prognozowanie rezultatów projektu

⇒

bazuje na wynikach symulacji komputerowej modelu obliczeniowego

systemu/procesu przewidzianego do wdrożenia, po uprzednim dokonaniu oceny
zgodności z obiektem rzeczywistym

Procedura prognozowania rezultatów projektu mechatronicznego

1. Dopasowanie parametrów modelu obliczeniowego systemu/procesu bez

sterowania – porównanie przebiegów czasowych oraz charakterystyk
amplitudowych

2. Dopasowanie symulowanych przebiegów sygnałów sterujących do przebiegów

sygnałów przewidzianych do realizacji w rzeczywistości

3. Wyznaczenie prognozowanych wartości zdefiniowanych wskaźników, na

podstawie wyników symulacji komputerowej systemu/procesu ze sterowaniem

4. Wyznaczenie wartości zdefiniowanych wskaźników systemu/procesu, podczas

realizacji rzeczywistego procesu ze sterowaniem

5. Ocena trafności prognozy komputerowej – porównanie wartości wskaźników

symulowanych i uzyskanych w rzeczywistości

7B

Wdrożenie

⇒

realizacja uprzednio prognozowanych wyników projektu na systemie/
obiekcie rzeczywistym

⇒

zalecenie:

maszyna pracująca

w ruchu ciągłym

–

nie stanowisko laboratoryjne !!

⇒

końcowa faza projektowania mechatronicznego – zastosowanie wyników
projektu mechatronicznego w praktyce