русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Структурное представление мехатронных систем


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 3770; Нарушение авторских прав


Функциональная модель и функциональная схема МС

Для описания основных функций системы, их взаимосвязей, входных, выходных, промежуточных данных и объектов очень удобно формировать функциональные модели. они также необходимы на этапе согласования с заказчиком всех необходимых функций и связей системы.

Для функционального моделирования используют два основных метода: SADT и UML. Для реализации автоматизированного функционального моделирования используется специальное программное обеспечение – CASE средства. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:

­ графическое представление блочного моделирования;

­ строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:

а) ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции;

б) связность диаграмм;

в) уникальность меток и наименований;

г) синтаксические правила для графики;

д) разделение входов и управлений.

е) отделение организации от функции.

В терминах IDEF0 процедура представляется в виде комбинации функциональных блоков и дуг. Блоки используются для представления функций, составляющих процедуру, и сопровождаются текстами на естественном языке.

Дуги представляют множества объектов, таких как физические объекты, информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.



Управляющие, регламентирующие или нормативные данные входят в блок сверху. Исходные данные (материалы и документы), которые обрабатываются при выполнении данной функции, отображаются с левой стороны блока.

Результаты выполнения функции отображаются с правой стороны. Механизм-специалист, который осуществляет операцию, изображается дугой, входящей в блок снизу

 

В данной работе разработана функциональная модель мехатронного модуля управления подачи токарного станка с использованием специализированного пакета BPWin. На рисунке 2.4 показана диаграмма нулевого уровня функциональной модели.

Основной функцией в модели системы является «Управление приводами подачи станка HOESCH D1000». Для реализации этой функции были определены входные, выходные данные, нормирующие документы и управляющие механизмы.

Входными объектами и данными являются:

- длина перемещения по оси Х;

- длина перемещения по оси Z;

- алгоритм обработки детали;

- сигнал «Старт».

Выходными объектами и данными являются:

- сигналы о состоянии двигателей подачи;

- сигналы концевых датчиков;

- аварийные сигналы.

Нормирующими документами являются:

- ГОСТЫ и СТП ОАО «АвтоВАЗ»;

- техническая документация на станок HOESCH D1000;

- техническое задание на изделие.

Управляющие механизмы:

- оператор станка, программист, ремонтник.

На рисунке 2.5 показана диаграмма первого уровня функциональной модели.


 

Рисунок 2.4 - Диаграмма нулевого уровня функциональной модели

 

 

Рисунок 2.5 - Диаграмма нулевого уровня функциональной модели


После функциональной модели строится функциональная схема. Общий принцип построения функциональной схемы ММ показан на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Обобщенная функциональная схема ММ

Рассмотренная функциональная схема ММ, представленная как "черный ящик" имеет два информационных входа (программу движения и информационную обратную связь). Следовательно, в общем случае функциональная схема может быть определена как информационно-механический преобразователь.

На основе функциональных моделей и схем строятся структурные схемы. на начальном этапе строится обобщенная структурная схема. На рисунке 2.7 показана обобщенная структурная схема подсистемы управления приводом подачи станка с салазками.

Далее строится детальная структурная схема МС. На рисунке 2.8 показана детальная структурная схема подсистемы управления приводом подачи станка с салазками. На рисунке 2.9 показана детальная структурная схема мехатронной системы на базе сварочного робота.

Далее каждый модуль системы может быть детализирован в структурную схему.

Рисунок 2.7 - Обобщенная структурная схема подсистемы управления приводом подачи станка с салазками

Для физической реализации интерфейсов (информационно-механического преобразования) необходим внешний энергетический источник.

Для этой цели в основном используются электрические источники энергии. Введя соответствующие электроэнергетические преобразования, получаем функциональное представление мехатронной системы, содержащие функциональные преобразователи МС, связанных энергетическими и информационными потоками.

 

Рисунок 2.8 - Детальная структурная схема подсистемы управления приводом подачи станка с салазками

Рисунок 2.9 - Детальная структурная схема МС на базе сварочного робота

Структурная схема мехатронного модуля включает следующие основные элементы:

- механическое устройство, которое является конечным звеном и выполняет заданное управляемое движение.

- электродвигатель (асинхронный или постоянного тока), который является электрическим элементом.

- силовой преобразователь, обычно состоящий из усилителя мощности, широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и трехфазного инвертора (для асинхронных двигателей).

- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), реализующий функцию информационно-электрического преобразователя.

- устройство обратной связи и аналогово-цифровой преобразователь для организации электроинформационного преобразования.

- датчики обратной связи по положению и скорости выходного вала (например: фотоимпульсного типа) выполняющие функции механико-информационного преобразователя.

- компьютерное устройство управления движением (УКУ), функциональной задачей которого является информационное преобразование (обработка цифровых сигналов, цифровое регулирование, расчет управляющих воздействий, обмен данными с периферийными устройствами).

- интерфейсные устройства и модули.

В зависимости от физической природы входных и выходных переменных элемента эти интерфейсы в общем случае включают в себя конструктивные и аппаратно-программные компоненты.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Внутреннее проектирование МС | Изготовление (реализация) МС


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.004 сек.