2. Mechatronický výrobek 17

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "2. Mechatronický výrobek 17"

Lucie Urbanová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Předmluva 1 Úvod 3 Ing. Gunnar Künzel 1. Úvod do mechatroniky Vznik, vývoj a definice mechatroniky Mechatronická soustava a její komponenty Mechatronický systém a jeho struktura Příklady a ukázky aplikací principů mechatroniky Slovníček základních pojmů Kontrolní otázky a úlohy 16 Ing. Gunnar Künzel 2. Mechatronický výrobek Mechatronický výrobek Charakteristika mechatronického výrobku Metodické kroky při návrhu mechatronického výrobku Inteligentní materiály v mechatronice Moderní technologie používané v mechatronice Příklady a ukázky mechatronických výrobků Kontrolní otázky a úlohy Použitá literatura (kapitoly 1 a 2) 36 Bc. Jindřich Král 3. Senzory v mechatronických soustavách Úvod Definice senzoru 39 iii

Mechatronický výrobek 17 2.1 Mechatronický výrobek 17 2.1.1 Charakteristika mechatronického výrobku 17 2.2 Metodické kroky při návrhu mechatronického výrobku 19 2.

2 Mechatronika obsah Inteligentní senzory Struktura inteligentních senzorů Senzory polohy Optoelektronické senzory Kapacitní senzory Odporové senzory Dotykové maticové senzory Indukčnostní senzory Magnetostrikční senzory Magnetické senzory Fluidní senzory Ultrazvukové senzory Senzory teploty Dotykové senzory teploty Bezdotykové senzory (pyrometry) Indikátory teploty Senzory síly, tlaku a hmotnosti Odporové tenzometry Deformační členy Piezoelektrické senzory Kapacitní senzory Optoelektronické vláknové senzory (OVS) Senzory momentu síly Mechatronický přístup Senzory zrychlení Kapacitní akcelerometr MEMS Rotační akcelerometr Elektrodynamický akcelerometr Senzory průtoku Objemové senzory Rychlostní senzory 87 Prof. Ing. Jaroslav Nosek, CSc. 4. Akční členy mechatronických soustav Elektromechanické akční členy Akční členy s magnetickým polem 91 iv

3 Senzory teploty 71 3.3.1 Dotykové senzory teploty 71 3.3.2 Bezdotykové senzory (pyrometry) 76 3.3.3 Indikátory teploty 78 3.4 Senzory síly, tlaku a hmotnosti 78 3.4.1 Odporové tenzometry 78 3.4.2 Deformační členy 80 3.

3 4.1.2 Akční členy s elektrickým polem Akční členy využívající vlastností inteligentních materiálů Pneumatické akční členy Hydraulické akční členy Srovnání elektromechanických, pneumatických a hydraulických akčních členů Inteligentní mikroelektromechanické systémy (MEMS) Použitá literatura 135 Ing. Ladislav Šmejkal, CSc. 5. Řízení mechatronických soustav, automatizace a řídicí systémy Význam řídicí techniky pro mechatroniku Řízení a automatizace v našem životě Programovatelnost řídicích systémů a její důsledky Řídicí systém a komunikace s okolím Typy a algoritmy řízení Řízená soustava Algoritmus řízení Dopředné a zpětnovazební řízení Číslicové, logické a hybridní algoritmy Statické a dynamické, kombinační a sekvenční systémy Příklady regulačních algoritmů Logické řízení Distribuovanost a integrace v automatizaci Distribuované systémy Integrovaná a globální automatizace Přehled řídicích systémů Řídicí systém úvaha o terminologii Řízená soustava Programovatelný automat, PLC (Programmable Logic Controller) SoftPLC Programovatelný logický modul, chytré relé Průmyslový počítač Distribuovaný řídicí systém Operátorské rozhraní Regulace a regulátory 163 v

Řízení mechatronických soustav, automatizace a řídicí systémy 137 5.1 Význam řídicí techniky pro mechatroniku 137 5.2 Řízení a automatizace v našem životě 139 5.

4 Mechatronika obsah Distribuovaný regulační systém IRC Regulátory pohonů Systémy NC a CNC Řízení pohybu, polohy a dráhy v PLC, Motion Control 168 Ing. Ladislav Šmejkal, CSc. 6. Inteligentní řízení mechatronických soustav Motivační úvod Chytrost a inteligence Minimum o fuzzy logice Důvody pro fuzzy logiku Zjednodušený výklad Fuzzy zobecnění logických výrazů Fuzzy diagnostický systém Typický postup a struktura fuzzy systému Fuzzy zobecnění AND, OR, NOT Typické použití fuzzy algoritmů Neuronové sítě Od prahových funkcí k neuronům Umělé neuronové sítě Genetické algoritmy Použitá literatura (kapitoly 5 a 6) 191 Doc. Ing. Vladislav Singule, CSc., Doc. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. 7. Návrh mechatronické soustavy Mechatronický přístup k procesu návrhu soustavy Tradiční metodika konstruování strojních soustav Mechatronický způsob konstruování strojních soustav Struktura mechatronických soustav a základní principy jejich návrhu Základní struktura Modularizace a hierarchizace Integrace činností a prostorová integrace Speciální hlediska vývoje a konstruování mechatronických soustav Komunikace a kooperace mezi experty z jednotlivých oborů 200 vi

3.3 Fuzzy zobecnění logických výrazů 179 6.3.4 Fuzzy diagnostický systém 180 6.3.5 Typický postup a struktura fuzzy systému 181 6.3.6 Fuzzy zobecnění AND, OR, NOT 182 6.3.7 Typické použití fuzzy algoritmů 184 6.

5 7.3.2 Větší složitost soustavy Tvorba virtuálních prototypů Metodika mechatronického návrhu Postup Cyklus návrhu na mikroúrovni (mikrocyklus) Cyklus návrhu na makroúrovni (makrocyklus) Pracovní postup pro opakující se pracovní kroky Návrh soustavy založený na modelu Modelování Postup návrhu soustavy založený na modelu Nástroje Příklady návrhu mechatronických soustav Návrh a optimalizace konstrukce humanoidního robotu Návrh vícesouřadnicového pohonu Slovník pojmů Použitá literatura 231 Ing. Jaroslav Svoboda 8. Mechatronické systémy Uživatelé a klíčové trhy Uživatelé Klíčové trhy Výrobní systém Strojírenská výroba a informační technologie Výrobní stroje Nevýrobní systém Telekomunikace a síťové produkty Lékařství Technické vybavení budov Spotřební zboží Dopravní systémy Doprava silniční Doprava kolejová, lodní a letecká Odborné školství 247 vii

7 Příklady návrhu mechatronických soustav 216 7.7.1 Návrh a optimalizace konstrukce humanoidního robotu 216 7.7.2 Návrh vícesouřadnicového pohonu 223 7.8 Slovník pojmů 229 7.

6 Mechatronika obsah Doc. Ing. František Kelča, DrSc. 9. Spolehlivost a diagnostika mechatronických soustav Úvod Definice technické diagnostiky Spolehlivost Předpověď poruch predikce Význam technické diagnostiky pro mechatroniku Spolehlivost Spolehlivost funkcí strojů, zařízení a systémů Základy pravděpodobnosti a spolehlivosti Výpočet spolehlivosti a pravděpodobnosti Údržba strojů a zařízení Způsoby údržby a její organizace Údržba po poruše Údržba v plánovaném čase Údržba dle skutečného času Metody technické diagnostiky Metoda provozní diagnostiky Metoda operativní diagnostiky Metoda preventivní diagnostiky Diagnostika vibrační, hluková, tribo a thermo Automatická diagnostika Základní principy Hardwarová automatická technická diagnostika Softwarová automatická technická diagnostika Sběr dat Technická diagnostika mechatronických a pružných výrobních systémů Diagnostika mechatroniky strojů Diagnostika řídících systémů a ovládání strojů Autodiagnostika Expertní systémy pro technickou diagnostiku Aplikace principů umělé inteligence (A. I.) Predikce Příklad expertního systému Moderní metody údržby a technické diagnostiky 278 viii

3 Údržba strojů a zařízení 257 9.3.1 Způsoby údržby a její organizace 257 9.3.2 Údržba po poruše 258 9.3.3 Údržba v plánovaném čase 258 9.3.4 Údržba dle skutečného času 259 9.

7 9.8 Závěr Zhodnocení současného stavu Směr dalšího vývoje Použitá literatura 280 ix

Podobné dokumenty

Mechatronika. učebn ice. Ladislav Maixner a kolektiv. Computer Press Brno 2006

Mechatronika. učebn ice. Ladislav Maixner a kolektiv. Computer Press Brno 2006 Mechatronika učebn ice Ladislav Maixner a kolektiv Computer Press Brno 2006 Obsah Predmluva l Úvod Úwd 3 Ing Gunnar Kunzel 1 Úvod do mechatroniky 5 obebezbez 11 Vznik,vývoj a definicemechatroniky 5 12