THI ẾT KẾHỆTH ỐNG C i N T thong Co dien tu.pdf · 08-oct-12 1 tr ng ð i h c nÔng lÂm...

08-Oct-12

1

TR��NG ð�I H�C NÔNG LÂM TPHCMKHOA CƠ KHÍ –CÔNG NGH�

B� MÔN CƠ ði�N T

MÔN H�C:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ .

GV : Th.S. Nguyễn Tấn Phúc.Tel : 01267102772.Email: phucpfiev1@gmail.com.

08-Oct-12

2

08-Oct-12 2

Tổng thời gian : 45 �ết.

30 tiết lý thuyết.

15 tiết thực hành (mô hình + robot 2 ).

Nội Dung:

Các khái niệm hệ thống cơ điện tử.

Các thành phần cơ bản hệ thống cơ điện tử.

Phương pháp thiết kế hệ thống cơ điện tử .

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

3

Kiểm tra – Đánh giá :

Bài tập lớn cá nhân (10%).

Chuyên cần ( 10% )

Báo cáo tiểu luận nhóm (30%).

Thi Cuối kì (50%).

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

4

SÁCH THAM KHẢO

08-Oct-12 4

THE MECHATRONICS HANDBOOK – R. H. Bishop

Download link : http://tinyurl.com/cnhvan

ESSENTIALS OF MECHATRONICS – J. Billingsley.

Download link : http://tinyurl.com/cqw9kh

CƠ ðiỆN TỬ - CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN –Trương Hữu Chí, Võ Thị Ry.

Download link : http://tinyurl.com/cqw9kh

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

5

C1. Tổng quan về Cơ ñiện tử

C2. Mô hình hóa-mô phỏng hệ thống

C4. Cơ cấu chấp hành

C5. Hệ thống cảm biến

C6. Phương pháp thiết kế hệ cơ ñiện tử

508-Oct-12

NỘI DUNG MÔN HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

C3. Hệ thống ñiều khiển .

08-Oct-12

6

HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀCƠ ĐiỆN TỬ

6GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

7

7

Trình bày ñược các ñịnh nghĩa về Cơ ñiện tử, hệ thống Cơñiện tử và xu hướng phát triển của ngành Cơ ñiện tử.

Phân tích ñược cấu tạo và qui trình hoạt ñộng các hệthống cơ ñiện tử thực tế.

Thực hiện ñược các thiết kế cơ bản cho một hệ thống cơñiện tử ñơn giản.

08-Oct-12

MỤC TIÊU BÀI HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

8

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

8

I. Tổng quan

MechatronicsSystem

08-Oct-12

NỘI DUNG BÀI HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

9

TỔNG QUAN

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

9

I. Tổng quan

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

10

TỔNG QUAN

08-Oct-12 10

MechatronicsSystem

5. công nghệ siêu dẫn

7. công nghệ gen

6. công nghệ nano

1. cơ ñiện tử

7 xu hướng công nghệ sẽ ñiều khiển tương lai chúng ta

2. quang ñiện tử

4. pin nhiên liệu

3. bộ phận cơthể nhân tạo

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

11

TỔNG QUAN

08-Oct-12 11

Cơ ñiện tử ?

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 12

Cơ ñiện tử - Mechatronics

Cơ ñiện tử (Mechatronics): là sự kết hợpcủa cơ khí (mecha) và ñiện tử (tronics).

‘Yasakawa Electric Company’

MechatronicsSystem

Mechanics ElectronicsMecha-tronics

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

13

TỔNG QUAN

08-Oct-12 13

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

14

TỔNG QUAN

08-Oct-12 GV: Th.S. Nguyễn Tấn Phúc 14

Cơ ñiện tử - Mechatronics

Cơ ñiện tử : là sự tích hợp cơ khí , ñiệntử và hệ thống ñiều khiển thông minhtrong thiết kế và sản xuất các sản phẩmvà quá trình công nghiệp.

MechatronicsSystem

08-Oct-12

15

TỔNG QUAN

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 15

MechatronicsSystem

Cơ ñiện tử 3 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.• Kĩ thuật ñiện tử.• Khoa học máy tính.

08-Oct-12

16

TỔNG QUAN

08-Oct-12 16

MechatronicsSystem

Cơ ñiện tử 4 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.• Kĩ thuật ñiện tử.• Khoa học máy tính.• Phương pháp ñiều khiển.

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

17

TỔNG QUAN

08-Oct-12 17

Hệ thống cơ ñiện tử - Mechatronics system?

Hệ thống Cơ ñiện tử là hệthống tích hợp của :• Hệ thống cơ khí.• Hệ thống ñiện-ñiện tử.• Hệ thống ñiều khiển.• Hệ thống máy tính.

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

18

TỔNG QUAN

08-Oct-12 18

Hệ thống cơ ñiện tử - Các thành phần :

Hệ thống cơ khí.Cảm biến và cơ cấuchấp hành.Hệ thống ñiều khiển(hệ thống tín hiệu).Hệ thống ñiện tử (hệthống logic).Hệ thống máy tính.

MechatronicsSystem

Điện tử

Cơ khí

ðiềukhiển

Cảmbiến .

Máy tính

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

19

TỔNG QUAN

08-Oct-12 19

Hệ thống cơ ñiện tử - Ví dụ:

MechatronicsSystem

TayTay máymáy khoankhoan mạchmạch in in

SơSơ ñồñồ khốikhối hệhệ thốngthống ñiềuñiều khiểnkhiển

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

20

TỔNG QUAN

08-Oct-12 20

MechatronicsSystem

Chế tạo Ô tô Thực phẩm & ðiện tử Vận hành Quá trình Hoá chất& Dệt

ðóng gói Hoá dầu

Ứng dụng Cơ ñiện tử trong sản xuất công nghiệp

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

21

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

21

I. Tổng quan

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

22

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12 22

Phương pháp thiết kế truyền thống ?

Yêu cầu Thiết kếcơ khí

Thiết kếñiện-ñiện tử

Phương phápñiều khiển

Thi côngphần cứng

Xây dựngphần mềm

Kiểm trahoàn thiện

Sản xuất

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

23

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12 23

Phương pháp thiết kế cơ ñiện tử :

Yêu cầu

Thiết kế cơ khí

Sản phẩmmẫu

Sản xuất

Kiểm tra, hoàn thiện

Thiết kế ñiện tử

Hệ thống ñiều khiển

Thiết kế phần mềm

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

24

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12 24

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

25

CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụ Thiết Kế cơ Khí

Autocad, solidwork, pro-engineer, catia,inventor.

Ưu ñiểm:•Dễ sửa chữa .•Xuất trực tiếp file dữ liệu số ñể gia công sản phẩm.

Tạo mẫu nhanh:

Là một công cụ tạo sản phẩm trong vài giờ hoặc vài ngày..

Công cụ thiết kế ñiện.Proteus, multi-sim, eagle, orcad.

Công cụ phát triển mạch in. : orcad, eagle.

08-Oct-12

26

CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụ mô phỏng:

Matlab, pro-e, sim-mechanics..

Proteus, orcad.

Kỹ thuật phần mềm ñược hỗ trợ bởi máy tính.

Công cụ CAD, CAE: PRO-E,CATIA..

Mô Hình Hóa Quá Trình:

Mô hình toán học cho ñộng học, và tuyến tính ñược yêu cầu cho các

bước thiết kế bộ ñiều khiển .

Có 2 phương pháp thực hiện :Mô hình lý thuyết với các ñịnh luật vật lý.Mô hình thực nghiệm với các yêu cầu ñầu vào , ñầu ra (mô hình hộp

ñen )

08-Oct-12

27

THIẾT KẾ PHẦN MỀM

08-Oct-12

28

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ

08-Oct-12

29

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

29

I. Tổng quan

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

30

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 30

4 nhóm sản phẩm cơ ñiện tử tiêu biểu :

Sản phẩm cơ khí ñược tích hợp thêm hệthống ñiện tử ñể nâng cao chức năng.

Sản phẩm cơ khí truyền thống ñược tínhhợp thêm các thiết bị ñiện tử.

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

31

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 31

4 nhóm sản phẩm cơ ñiện tử tiêu biểu :

Sản phẩm vẫn giữ những chức năng củahệ thống cơ khí truyền thống nhưng cácthiết bị cơ khí bên trong ñược thay thếbằng thiết bị ñiện tử .

Sản phẩm có sự kết hợp chặt chẽ giữa kĩthuật cơ khí và kĩ thuật ñiện tử.

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

32

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

32

I. Tổng quan

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

33

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

08-Oct-12 33

4 xu thế phát triển của cơ ñiện tử ngày nay:

Chuyển từ cơ ñiện tử cao cấp sang cơ ñiện tử côngnghiệp.

Thay thế các chức năng cơ khí bằng chức năng phầnmềm thông qua các hệ thống nhúng.

Chuyển từ phương pháp tiếp cận phối hợp các hệthống nhỏ sang phương pháp tiếp cận hệ thống lớntoàn cục.

Vi cơ ñiện tử (MEMS – Micro-Electro-Mechanical

Systems, NEMS – Nano-Electro-Mechanical Systems).

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

34

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

08-Oct-12 34

Xu thế phát triển của cơ ñiện tử tại Việt Nam:

Robot làm việc trong môi trường ñộc hại, robotphục vụ cho an ninh quốc phòng.

Các sản phẩm cơ ñiện tử trong các lĩnh vực cơkhí trọng ñiểm.

Nghiên cứu vi cơ ñiện tử (MEMS) và nano cơñiện tử (NEMS).

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

35

ĐÀO TẠO CƠ ĐIỆN TỬ

08-Oct-12 35

ðào tạo kĩ sư Cơ ñiện tử trong các trường ðH:

1983 : Viện Kĩ thuật Nhật Bản - Singapore.

1985 : Trường ðH Landcaster (Anh).

1990 : Trường ðH TUT (Nhật Bản).

1999 : Trường ðH BK HCM.

2010 : …………………

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

36

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 36

Swinburne University of Technology Swinburne University of Technology -- AustraliaAustralia

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

37

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 37

DunaferrDunaferr -- HungaryHungary

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

38

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 38

Southeast University Southeast University -- NanjingNanjing

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

39

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 39

University of Tel Aviv University of Tel Aviv -- IsraelIsrael

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

40

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 40

Kyushu Institute of TechnologyKyushu Institute of Technology -- JapanJapan

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

41

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 41

Swinburne University of Technology Swinburne University of Technology -- AustraliaAustralia

MechatronicsSystem

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

42

CỦNG CỐ KiẾN THỨC

08-Oct-12

CƠCƠ ðiỆNðiỆN TỬTỬ

HỆHỆ THỐNGTHỐNGCƠCƠ ðiỆNðiỆN TỬTỬ

� Cơ khí – Điện tử - Máy tính.

� Cơ khí – Điện tử - Máy tính – Điều khiển.

� Hê thống cơ.

� Cảm biến và cơ cấu chấp hành.

� Hệ thống ñiện-ñiện tử.

� Hệ thống thu thập dữ liệu.

� Hệ thống ñiều khiển.

MechatronicsSystem

42

PHƯƠNGPHƯƠNG PHÁPPHÁPTHIẾTTHIẾT KẾKẾ

� Phương pháp truyền thống : tuần tự.

� Phương pháp Cơ ñiện tử : ñồng thời.

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

08-Oct-12

43

• THANK YOU FOR ATTENTION !