|
Kafedra mudiri ______________ G.Urozaliyev
|
| bet | 2/31 | | Sana | 12.01.2024 | | Hajmi | 23,88 Mb. | | #136027 |
Bog'liq Mexatronika majmua Tarbiyaviy soat-fayllar.org, ZM Capital Academy eBook, Mutaxassislikka kirish fanidan tayyorlagan mavzu plagiat va ung, 7-МАВЗУ..pptx, 1 -laboratoriya ishi sanoat korxonalari va muassasalarda mikroiq-fayllar.org, 2 5264953756784527902, Mustaqil ish, ergasheva, eshitishida nuqsoni boʻlgan bolalarda ekalogik oxiri, Nargiza amaliyot haiqda, 12, Doklad OminaKafedra mudiri ______________ G.Urozaliyev
Maruza matni“Energetika” fakulteti kengashida muhokama qilingan va filial o‘quv-uslubiy kengashida muhokama qilish uchun tavsiya etilgan. ( 202__ yil “ ”_________dagi -sonli bayonnoma ).
Fakultet dekani ______________ I.Usmonov
Maruza matni filialning o‘quv- uslubiy kengashida ko‘rib chiqildi va foydalanishga tavsiya etildi. (202__ yil “___”_______dagi ____- sonli majlis bayonnomasi).
O‘quv uslubiy bo'lim boshlig‘i: _________ M.Qambarov
Mundarija:
1-Ma’ruza Kirish. Mexatronikaning asosiy tushunchalari
2-Ma’ruza.Mexatron tizimlar.
3-Ma’ruza.Mexatron modullar
4-Ma’ruza.Mexatronikada informasiya – o’lchash texnikasi
5-Ma’ruza.Mexatronikada ishlatiladigan datchiklar
6-Ma’ruza.Xoll datchiklari
7-Ma’ruza.Mexatron modullarni bashqarishda elektron raqamli qurilmalar
8-Ma’ruza.Harakat modullari
9-Ma’ruza.Harakat o’zgartirgichlar
10-Ma’ruza.AVR mikrokontrollerlarini tashqi qurilmalar bilan ishlashi
11-Ma’ruza.Analog – raqam o’zgartirgichlar
12-Ma’ruza.Raqam – analog o’zgartirgichlar
13-Ma’ruza.Mexatron modullarni boshqarish. Mikrokontrollerlar
14-Ma’ruza.AVR mikrokontrollerlari. Kirish/ chiqish portlari
15-Ma’ruza.MATLAB dasturiy paketi
1-Ma’ruza Kirish. Mexatronikaning asosiy tushunchalari
|
2-Ma’ruza.Mexatron tizimlar.
Odatda mexatron tizim, o‘zining elektromexanik tarkibi zamonaviy kuchaytirilgan elektronika bilan birlashtirilgan, har-xil turdagi mikroboshqaruvchi, kompyuter yoki boshqa kuzatuvchi asboblar yordamida boshqariladigan hisoblanadi. Shuningdek tizim xaqiqatdan ham mexatronika holatida, bu esa standart komponentlar bo‘lishiga qaramay, qurilishi murakkab bo‘lgan monalitdir. Konstruktorlar hamma modellarni ortiqcha foydalanishini hisobga olgan holda uning hamma qismlaridan biriktirib, foydalanishga harakat qildilar. ASP mikrokontrollerlari, intelektual kuch hosil qiluvchilar to‘g‘ridan - to‘g‘ri biriktirilgan qo‘llanishlar ahamiyatlidir. Bu esa hajm vazni ko‘rsatkichlarini ularning yuqori tizimli ishonchliligi va boshqa yuksak tamonlarini qisqartirib yuboradi. Barcha boshqaruv tizimlarining o‘tkazgichlar guruhi mexatron hisoblanishi mumkin. Ayniqsa u kosmik apparat reaktiv dvigatelini boshqarsa.
Mexatron tizimini tashkil qiluvchilar mexatron modul deyiladi. Bunday modullar bir qobiqni o‘zida bir qancha komponentlarni jamlashi mumkin, masalan: dvigatel, reduktor va ko‘rsatkich.
Umuman ko‘pgina zamonaviy tizimning o‘zi mexatron xisoblanadi yoki mexatronika g‘oyalaridan foydalanadi, shuning uchun mexatronika asta sekinlik bilan hamma sohaga kirib bormoqda (2.1-rasm).
Yaratilayotgan barcha ixtiro va innovason texnologiyalar negizida insonlar turmush darajasi va sifatini yaxshilash, engillashtirish hamda yanada qulaylashtirishga intilish yotadi. O‘tgan asrning oxirlarigacha tamomila yangi mahsulotlarni ishlab chiqarish texnologiyalarini yaratish faqatgina bazaviy fanlarni rivojlantirish orqali erishilgan edi. Bugungi kundagi globallashuv jarayonida dunyo bozorida muqim o‘rnini topish uchun sanoat korxonalari yangicha qarash va yondashish - bir necha fanlar bo‘yicha erishilgan ilmiy-texnika taraqqiyotining eng so‘ngi yutuqlarini oqilona birlashtirish orqali mahsulotlarni loyihalash va ishlab chiqarishga intilmoqdalar.
1.3- расм. Мехатрон тизимларни обектлари.
Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish va xarakatni kompyuterli boshqarishni rivojlanishi, mexanik, elektron va ma’lumotli elementlarni elementlar integrasiyasiga asoslangan, avtomatik xarakatdagi yangi sinf mashinalari va texnologik jihozlarni kelib chiqishiga olib keldi. Ularga, sonli dasturlar bilan boshqariluvchi jixozlarni, avtomatik transportli va o‘lchovchi komplekslarni, keng qo‘llaniluvchi ishlab chiqarish modullarini, sanoat va transport sohasidagi robotlarni kiritish mumkin.
Intellektli mashina va robototexnik tizimlarni yaratish mikroelektronika, mikromexanika, nanotexnologiya, biotexnologiyalarning oxirgi o‘ttiz yil yilda erishgan yutuqlariga asoslangan fan-texnikaning istiqbolli yo‘nalishlaridan hisoblanadi. U ishlab chiqarish texnologiyalarini takomillashtirish, sanoat va transport tizimlari, harbiy texnika va maishiy xizmat texnik jihozlarini tamomila yangi hamda samarali avlodlarini yaratish uchun zamin yaratadi. Ko‘rsatib o‘tilgan ushbu ishlarni amalga oshirish mexatronikaning oxirgi yutuqlaridan foydalanishga asoslanadi.
Mexatronika – mexanika, elektrotexnika va axborot texnologiyalarining o‘zaro sinergetik birlashuvi asoslangan, intellektli boshqaruvga ega yangicha mashina, tizim va modullarni loyihalash va ishlab chiqarishga qaratilgan, uning to‘liq hayot siklini ta’minlovchi fan sohasi. Mexatronika – mexatron ob’ektning harakatlanish imkoniyatini va mexatron ob’ektning o‘zida hamda tashqi muhit bilan kechadigan mexanik, energetik va axborot jarayonlarini funksional ta’sirini tahlil qilishga bag‘ishlangan fan sohasidir.
Mexatron tizimlarda umumiy ravishda, birlashganda umumiy tizimni keltirib chiqaruvchi uchta asosiy tizimlar – mexanik, elektron va kompyuterli tizimlar mavjud (1.4-rasm). Ushbu komponentlarni mavjudligi qolgan ana’anaviy tiimlardan farq qiluvchi asosiy omil hisoblanadi.
1.4-rasm. Mexatron tizimlar komponentlari
Mexatron ob’ektlar mexanik tizimlar, kuch modullari (aktuatorlar) va o‘lchash qurilmalari (sensorlar), energetik, axborot va konstruktiv tizimlarni o‘z ichiga olishini hisobga olsak, mexatron texnologiyalar nafaqat alohida tizimlarni, balki ularning o‘zaro aloqasi va yaxlit mashina xususiyatlarini loyihalash jarayonlarini qamrab oladi. Mexatron modullarni yaratish barcha tarkibiy qismlarni o‘zaro bog‘lash va to‘liq muvofiqlashtirish orqali amalga oshiriladi.
Hozirda axborot o‘lchash hamda ijro etuvchi mexatron modullarni loyihalash jadal rivojlanmoqda, tabiiyki ushbu modullar yangi avlod texnik tizimlarini yaratishda asos bo‘ladi. Ammo mexatronikaning ushbu yo‘nalishlarining samarali rivojlanishi mexatronika tamoyillarini yuzaga chiqaruvchi asosiy yo‘nalishlar hisoblanmaydi. Agar yuqorida sanab o‘tilgan biron-bir modulning tizimda mavjud emasligi yoki ular asosida tizimning ayrim qismlari maqbullashtirilib, umumiy tizim maqbullashtirilmagan bo‘lsa, bunday mexatron modullardan yaratilgan tizimlarni ayrim hollarda mexatron tizim deb bo‘lmaydi. Masalan, faqatgina muayyan vazifalarni hal qilishda sun’iy intellekt usullarini qo‘llash to‘liq tizimni intellektli tizim deb atashga olib kelmaydi.
Mexatron tizimlarni klassik loyihalash usuli texnik loyiha vazifalarini turli soha muhandislari o‘rtasida taqsimlash va keyinchalik kompyuter texnikasi yordamida ularni birlashtirishga asoslangan edi. Masalan, dastavval mahsulotning mexanik qismlari (skeleti) ishlab chiqilgan bo‘lsa, keyinchalik elektrotexnik (muskullar) va elektronik (sensorlar) tizimlari shakllantirilgan. Loyiha oxirida esa uning boshqaruv tizimi (miya) yaratilgan. Hosil bo‘lgan tizim yuqorida aytib o‘tilgan barcha mexatronik modullardan iborat bo‘lsa-da, bunday tizimni har doim ham mexatron tizim deb yuritib bo‘lmaydi. Ko‘rsatib o‘tilgan modullardan iborat kompleks muqarrar ravishda vazn va gabarit o‘lchamlarning oshishiga hamda boshqa ortiqcha umumtizim parametrlarining ko‘payishiga olib keladi. Bunday yondashuv o‘zini faqatgina sodda elektr mexanik tizimlarni loyihalashda oqladi, xolos.
Umumiy alomatlarga ko‘ra texnik tizimni mexatronika sinfiga kiritish uchun turli tabiatli alohida qismlar – mexanik, elektronik, elektrotexnik va axborot qismlar optimal konstruktiv birikkan bo‘lishi zarur.
Loyihalash va ishlab chiqarishga sarflanadigan vaqtni qisqartirishga bo‘lgan talab keng qamrovli mutaxassislarga bo‘lgan talabni yuzaga keltirdi. Tabiiyki, qisqa vaqt ichida dunyo bozorlarida raqobatbardosh, ham arzon, ham sifatli tamomila yangicha ko‘rinish va imkoniyatlarga ega mahsulotlarni loyihalash va ishlab chiqarish malakali muhandislar guruhisiz amalga oshirib bo‘lmaydi.
Murakkab tizimlarga mansub bo‘lgan mexatron ob’ekt ko‘p funksiyaliligi bilan ajralib turadi. Bunday mahsulotlar yuqori samaradorlikka ega bo‘lsalarda, tarkibidagi turli tabiatli elementlarning mavjudligi ularning ishonchliligini kamaytirib yuboradi, ya’ni biron-bir elementning ishdan chiqishi, to‘liq tizimni ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Shuningdek, mahsulot tannarxiga qo‘yilgan talab bir vaqtning o‘zida mahsulotning energetik ehtiyojini kamaytirish zaruratini tug‘diradi.
Hozirda miniatyuralash muammolari ishlab chiqarishning barcha tarmoqlarida, ayniqsa, mikroelektronika, nanotexnologiya, genetika va boshqa istiqbolli yo‘nalishlarda muhim ahamiyatga ega. Mikroelektronikaning paydo bo‘lishi mexatronikaning keskin tarzda rivojlanishiga sabab bo‘ldi. Ob’ekt gabarit o‘lchamlarining kichrayishi, shubhasiz, barcha modullarning sinergetik birlashuvi va intellektuallik darajasiga ta’sir ko‘rsatadi. Bu esa barcha tarkibiy fanlar, ayniqsa mikromexanika va mikroelektronika sohalarida ko‘proq ilmiy izlanishlar olib borilishi, yangicha innovatsion g‘oyalarni kashf qilinishi va qo‘llanishini talab qiladi.
Mexatronikaning paydo bo‘lishi nafaqat yangi texnologiyalarga bo‘lgan talabni yuzaga keltiradi, balki texnik fanlarga bo‘lgan qarashlarni tubdan o‘zgartiradi: ularni loyihalash, ishlab chiqarish, yig‘ish, sozlash, iste’molchilarga yetkazish, ekspluatatsiya qilish, ta’mirlash hamda utilizatsiya jarayonlari o‘rtasidagi murakkab o‘zaro aloqani hisobga oluvchi tizim darajasiga aylantiradi.
Mexatron tizimlarga qo‘yiluvchi talablar:
texnologik mashinalarni unumdorligini yangi darajasini aniqlovchi ishchi a’zolarari xarakatini o‘ta yuqori tezliklari;
xarakatlarni o‘ta yuqori aniqliklari;
modullarni gabarit o‘lchamlarini minimallashtirish va konstruksiyani maksimal ravishdagi kompaktligi;
o‘zgaruvchan va noaniq tashqi muhitlarda ishlovchi qurilma va moshinalarni intellektual xarakati;
murakkab yuza va konturlar bo‘ylab ishchi qismlarni tez va aniq xarakatlanishini amalga oshirish;
qurilmani narhini oshirmagan holda, uni texnologik va funksional imkoniyatlarini sezilarli oshirish;
qurilmani, bajaruvchi ishiga asosan moslanishi;
funksionallanishni yuqori ishonchliligi va xavfsizligi.
Avtomatlashtirilgan loyihalash usullarini qo‘llash uchun, mexatron modullarning o‘zaro bog‘langan funksional, strukturali va konstruktiv modellari tuziladi, so‘ngra mexatron tizimni fazoda va vaqt bo‘yicha xarakati rejalashtirilib optimallashtiriladi. Innovatsion mashinasozlik dasturi doirasida bir qator tashkilotlar mexatron modullar bazasida yangi avlod mexatron qurilmlarni yaratishga kirishib ketdilar.
Mexatron tizimlar uchun tashqi muhiti bo‘lib, turli asosiy va yordamchi qurilmalar, texnologik jismlar va ishchi ob’ektlarni o‘ ichiga olgan texnologik muhit hisoblnadi. Mexatron tizim tomonidan belgilangan funksional xarakatni bajarishda ish ob’ektlari, ishchi a’zolarga qo‘zg‘atuvchi ta’sir ko‘rsatadilar. Qo‘zg‘atuvchi ta’sir misollari bo‘lib, mexanik ishlov berish jarayonidagi kesish kuchi, yig‘ishdagi kontakt kuchlar va kuchlar momentlari, gidravlik kesish jarayonida suyuqlik oqimining kuchi hizmat qilishi mumkin.
Kompyuterli boshqarish quyidagi asosiy funksiyalarni amalga oshiradi:
1. Mexatron modulni yoki ko‘p o‘lchamli tizimni real vaqtda sensor ma’lumotlarini qayta ishlash bilan mexanik xarakati jarayonini boshqarish;
2. Tashqi jarayonlarga mos keluvchi va mexatron tizimni mexanik xarakatlarini boshqarishni hisobga oluvchi mexatron tizimni funksional xarakatlarini boshqarishni tashkil etish. Odatda tashqi jarayonlarni boshqarish funksiyani amalga oshirish uchun diskret kirish/chiqish qurilmlar qo‘llaniladi;
3. Avtonom dasturlash rejimida (off-line rejim) va bevosita mexatron tizimni xarakatlanish jarayonida mashinali interfeys orqali operator-inson bilan o‘zaro xarakatlanish;
4. Sensorlar, periferiya qurilmalari va tizimni boshqa qurilmalari bilan ma’lumotlar almashinuvini tashkil etish.
Mexatron tizimni maqsadi bo‘lib, boshqarishni yuqori darajasidan keluvchi ma’lumotlarni teskari aloqa prinsii asosida maqsadli yo‘naltirilgan xarakatga o‘zgartirish hisoblanadi. Bunday zamonaviy tizimlarda elektr energiya (gidravlik, pnevmatik) oraliq energetik forma ko‘rinishida qo‘llaniladi.
Bilamizki, mexatronik tizimlar avtomobillarda anchagina oldin qo‘llanila boshlagan. Germaniya, yaponiya, koreya va AQSh firmalariga tegishli firmalar 5-10 yil ilgari o‘z avtomobillariga elektron boshqaruv tizimini qo‘llay boshlaganlar. Avvaliga faqatgina o‘t oldirish tizimi va ta’minot tizimlarida qo‘llanila boshlagan elektronik qurilmalar endilikda bunday tizimlar avtomobilning boshqaruv tizimida – rul va tormoz tizimida qo‘lanila boshladi.
Mexatronika tizimiga misol keltirish uchun uzoqqa borish shart emas: zamonaviy kir yuvish mashinasi, chang yutgich, avtomobillar va boshqalar. Haqiqiy mexatronik tizim - (blokirovkaga qarshi tizim) ABS bilan avtomobil tormoz tizimi.
Germaniyaning ilg‘or firmalaridan “BOSCH” firmasi “ESP von Bosch”( Das elektronische Stabilitats-programm von Bosch-Elektron turg‘unlik-dasturi) tizimini ishlab chiqdi. Ushbu tizim yo‘ldagi harakat vaqtida kelib chiqishi mumkin bo‘lgan kritik vaziyatlarda avtomobilning mutlok turg‘unlikda manyovr bajarib, xalokatdan saqlashga xizmat qiladi.
Biz komp’yuter oldida o‘tirganimizda mexatron tizimdan foydalanamiz: bir qancha mexatron tizimni o‘z ichiga oluvchi EHM: qattiq disk, CD-drives, magnit lentadagi zamonaviy to‘plagichlar (Floppy disk).
Sanoatdagi zamonaviy robotlar, stanoklar, o‘lchovchi komplekslar shuningdek geksopodlar mexatron tizim hisoblanadi. Bunday tizimlar bir qancha o‘tkazgichlardan tashkil topgan bo‘lib har biri o‘z navbatida mexatronika tizimi hisoblanadi. Ayniqsa, ”motor-shpindel” kabi mexatron tizim shubxasiz mexatron stanokning bo‘lagi hisoblanadi (4-rasm). Ushbu tizimlarni mustahkamligini oshirishda va ularni og‘irlik yuzalarini ko‘rsatgichlarini kamaytirishga imkon beradi, xuddi konstruksiyadagi bog‘lovchi muftalar va uzatishlar pasayishini cheklaydi. Dvigatel momentini talab qilingan sezilarli ortishi hisobiga og‘irligi va o‘lchamlari ham ortishi mumkin, ammo bunday tizim afzalliklarida ham kamchiliklar uchrab turadi.
Mexatronik tizimlar va qurilmalar (MTQ) ning afzalliklari:
MTQ ning an’anaviy avtomatlashtirilgan vositalariga nisbatan asosiy afzalliklari quyidagilarni o‘z ichiga oladi.
Barcha elementlar va interfeyslarni integrasiyalashuvi, birlashtirilishi va standartlashtirish darajasi yuqori bo‘lganligi sababli nisbatan arzon.
Intellektual nazorat usullarini qo‘llash orqali murakkab va aniq harakatlarni amalga oshirishning yuqori sifati.
Yuqori ishonchlilik, chidamlilik, shovqin immuniteti.
Modulilarning konstruktiv ixchamligi (mikromachinlarda miniaturizasiyaga qadar).
Kinematik zanjirlarning soddalashtirilishi sababli mashinalarning massa va o‘lchov xususiyatlarini takomillashtirish;
Funksional modullarni o‘ziga xos mijozlar vazifalari uchun murakkab mexatronik tizimlar va komplekslarga integrasiyalash imkoni.
Mexatronik modul (MM) va mexatronik tizimlardan (MT) quyidagi sohalarda qo‘llaniladi:
Mashinasozlik qurilishi va ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish uchun uskunalar.
Robotik (sanoat va xususiy).
Aviatsiya, kosmik va harbiy texnika.
Avtotransport (masalan, avtomobilni barqarorlashtirish va avtobozarash tizimlari).
An’anaviy avtomobillar (velosipedlar, yuk vagonlari, g‘ildirakli stullar va boshqalar).
Ofis uskunalari (masalan, nusxa ko‘chirish qurilmalari).
Kompyuter uskunalari (masalan, printerlar, qattiq disklar).
Tibbiy asboblar (reabilitasiya, klinik, xizmat ko‘rsatish).
Uy anjomlari (yuvish, tikish, idishlarni yuvish va hokazo).
Micromachines (tibbiyot, biotexnologiya, aloqa va telekommunikatsiya uchun).
Nazorat-o‘lchov asboblari va qurilmalari;
Foto va video jihozlar.
Uchuvchilar va operatorlarni o‘qitish uchun simulyatorlar.
Ko‘rish - sanoat.
Umuman olganda, mexatronika bo‘yicha davriy nashrlarga ko‘ra, 1996 yilda MS jahon bozori taxminan 10 milliard dollarni tashkil etdi, shulardan 10 foizi robotlarning ulushiga to‘g‘ri keladi.
|
| |
