Синергетична інтеграція і умова Мехатронні. - Лекція, розділ Механіка, ВСТУП. ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ І ТЕРМІНОЛОГІЯ Що Таке «Синергетична Об'єднання», Через Яке Визначається Поняття М.
Що таке «синергетичне об'єднання», через яке визначається поняття мехатроніки? Суть синергетичного об'єднання полягає не тільки, і не стільки в «об'єднанні в єдиний модуль елементів різної фізичної природи». Подібне визначення має на увазі, що при проектуванні є тільки вимоги до габаритів. Однак, необхідність в синергетичному об'єднанні виникає внаслідок зростаючих вимог до характеристик системи, якості її функціонування.
Синергетична об'єднання може бути реалізовано двома основними способами:
- функціонально-структурна інтеграція (далі ФС-інтеграція), яка полягає в мінімізації структурних блоків, необхідних для реалізації необхідних функцій, скорочення числа узгоджувальних пристроїв;
- структурно-конструктивна інтеграція (далі СК-інтеграція), яка полягає в мінімізації конструктивних рішень для реалізації необхідної структури.
ФС-інтеграція призводить до заміни зв'язку «узгодження» (-) зв'язком «з'єднання» (+), СК інтеграція - до заміни зв'язку «з'єднання» (+) зв'язком «суміщення» (·), зв'язок (-) означає відсутність інтеграції, тому в подальшому зв'язку (+) і (·) будемо називати інтегруючими. Об'єднання компонент має на увазі наявність будь-якого зв'язку між ними, інтеграція - тільки інтегрує.
При певному рівні функціонально-параметричних вимог, подальше поліпшення функціонування в рамках заданих обмежень неможливо забезпечити зміною параметрів компонент окремо, а тільки за рахунок зміни системи в цілому, що, як правило, супроводжується її ускладненням і збільшенням кількості функцій, так як поліпшення функціонування має на увазі облік більшої кількості ознак навколишнього середовища. Для реалізації нових функцій необхідно використовувати додаткові модулі або вузли. При наявності обмежень (наприклад, габаритні розміри) виникає необхідність або в конструктивному поєднанні модулів, або в зміні структури системи, виключення одних вузлів з передачею їх функцій іншим. Таким чином, ФС- і СК-інтеграція є наслідком функціонально-параметричного ускладнення, так як при тих же обмеженнях реалізується більшу кількість функцій.
Підвищення якості функціонування призводить до ускладнення системи, збільшення числа зворотних зв'язків, скорочення часу реакції системи на зміни зовнішнього середовища, і на якомусь етапі оператор втрачає можливість управляти системою в реальному часі. Важливим є те, що частина або вся інформація про навколишнє середовище і стан системи раніше обробляється людиною-оператором, тепер повинна оброблятися системою, і таким чином, система набуває ознак адаптивного поведінки, тобто самоорганізації в тій чи іншій мірі.
Припустимо, що кожній компоненті i-ой відповідає безліч функціонально-параметричних характеристик Ф. Система, що складається з n компонент, функціонує в середовищі, що має безліч характеристик ФС. Тоді умова працездатності системи в даному середовищі можна записати як
При проектуванні відомо певне необхідну безліч характеристик Фт. Якщо про середовищі відомо все, то
Виходячи із загального визначення синергетики, з урахуванням вище запропонованих визначень можна запропонувати наступне формулювання.
Синергетична інтеграція - інтеграція М, С, Е і І-компонент для досягнення єдиної мети, при якому знову утворена система набуває якісно нових властивостей, недосяжні окремими компонентами, і адаптивно взаємодіє з навколишнім середовищем;
Необхідна умова Мехатронні - об'єднання М, С, Е і І-компонент в систему, однозначно взаємодіє з навколишнім середовищем (по [1], [3], [4] - мехатронізірованние об'єкти);
Достатня умова Мехатронні - інтеграція М, С, Е і І-компонент в систему, адаптивно взаємодіє з навколишнім середовищем, тобто синергетична інтеграція.
Таким чином, Мехатронні об'єкта визначається функціонально-параметричними вимогами до нього (безліч Фт). рівень яких визначає склад компонент, характер інтеграції, вид взаємодії з навколишнім середовищем, а також його структурою:
- якщо в структурному рівнянні немає будь-якої з компонент, то об'єкт не Мехатронні і не мехатронізірованний;
- якщо в структурному рівнянні є всі компоненти, але хоча б одна з них має зв'язок (-), то даний об'єкт мехатронізірованний;
- якщо всі зв'язки в структурному рівнянні інтегрують, то об'єкт Мехатронні.
- Кінець роботи -
Ця тема належить розділу:
Лекція. ВСТУП ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ І.
Що будемо робити з отриманим матеріалом:
Всі теми даного розділу:
Структурна формула МО.
Наведемо компоненти, складові МО, і визначимо можливі види зв'язків між ними, що дозволить формалізувати МО у вигляді структурних формул. Механічна компонента (М) забезпечує р
Довкілля для очисного комплексу і функції гірських машин
Проектування будь-якого об'єкта, в тому числі і мехатронного, починається з визначення його функцій, визначення безлічі Фт. Даний етап визначається як побудова F-моделі. синтез
Специфічні особливості та систематизація гірських машин як МО
Слід зазначити, що компоненти гірських машин мають ряд особливостей, які суттєво впливають на принципи їх проектування, і, найчастіше роблять неможливим використання рішень з інших галузей м
Застосування викладених принципів при проектування.
Розглянемо застосування принципів мехатроніки на прикладі створення приводу подачі очисного комбайна для тонких пластів. Докладно особливості даного приводу викладені в [9] і [10]. Структурна
Хочете отримувати на електронну пошту найсвіжіші новини?
Підпишіться на Нашу розсилку
Новини та інфо для студентів
- Свіжі новини
- Актуальні огляди подій
- Студентське життя