Метод исключения промежуточных преобразователей и интерфейсов

Цель метода – минимизация структурной сложности ММ исключением промежуточных преобразователей и интерфейсов.

На этапе синтеза структуры при проектировании

Инструмент - функционально-структурный анализ проектных решений

Модели систем – функциональное поведение системы по отношению к внешним объемам и внешней среде.

структурное представление системы и связей между ее элементами

Анализ и оптимизация взаимосвязей между функцией и структурой

Функциональная схема МТС и ЭМС

Основная функция

Дополнительные функции

- реконфигурация системы

-обмен сигналами и информацией с другими техническими обо-нием

-самодиагностика

Информационно-мех. Преобразователь с источником энергии в виде сети электрического тока

Для реализации этой схемы при электическом преобразовании

сеть

Схема *

7 функциональных преобразователей; 4 дуальные; 3 – моноэнергетические (вход и выход имеют одну физическую структуру)

Другие источники энергии (вместо эл. Пр-ль)

1. Гидро преобразователь – высокая удельная мощность
2. Пневмо преобразователи – простота, надежность, быстодействие
3. Химические преобразователи – биоприводы (аналог мышц)
4. Тепловые процессы – микромеханизмы с использованием материалов с памятью формы.

Структурная схема – отражает состав элементов и связи между ними (блок схема) W(p)=

Традиционный ЭП

ШМН

ТРН

АЦП

Управляющая

Электромех подсистемы Интерфейсы

Традиционная техника – интерфейсы – сепаративные устройства, сложность реализации и изготовлении, наладки

Мехатронная техника – интерфейсы закладываются на этапе проектирования и изготовления (интеграция)Сравнение функций и структур схемВ структурной блоков больше чем в функциональнойСтруктурная избыточность – снижение надежности, снижение точности, ухудшение массо-габоритов и стоимостных показателей

Задача функционального анализа – поиск структурных реализующих заданные функциональные преобразования с помощью мин. Количества структурных блоков

Совместный анализ Схемы* и традиционной ЭП

Примеры для проектирования МТ модулей

Мехатронное решение	Исключения преобразователя	Достоинства
Функцион. Пр-м	Структурные блоки	Интерфейс
Высокомоментный двигатель	механический	Механическое устройство	I4	Компактность Модульность Точность, отсутствие зазоров, управляемых элементов, трения
Мехатронный модуль с бессенсорным управлением	Механо-информационный	Датчик ОС	I7, I8	Исключение датчиков, косвенное определение параметров ЭП, аналитические методы, адаптированные модели, интеллект. технологии
Интеллектуальный силовой преобразователь	Электро-информационный	Устройство ОС	I5	Массолаб. Параметры надежности, ЕЭ показатели

Дата добавления: 2014-01-04