THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ - hcmuaf.edu.vn thong Co dien tu-21_09_2016.pdf · Phương pháp thiết kế hệ thống cơ ... Chuyên cần – bài tập cá nhân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

KHOA CƠ KHÍ –CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN CƠ ĐiỆN TỬ

MÔN HỌC:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ .

GV : Th.S. Nguyễn Tấn Phúc.

Tel : 01267102772.

Email: [email protected].

Facebook: gv dhnl phuctannguyen

mailto:[email protected]

9/28/2016 2

Tông thơi gian : 45 tiêt.

30 tiêt lý thuyêt.

15 tiêt thực hành ( Đồ án robot 2 ).

Nội Dung:

Các khái niệm hệ thống cơ điện tử.

Các thành phần cơ bản hệ thống cơ điện tử.

Phương pháp thiêt kê hệ thống cơ điện tử .

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

Kiểm tra – Đánh giá :

Chuyên cần – bài tập cá nhân ( 10% )

Đồ án môn học nhóm (30%).

Thi Cuối kì (60%).

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

9/28/2016 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

SÁCH THAM KHẢO

9/28/2016 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 ĐiỆN TỬ - CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN – Trương Hữu Chí, Võ Thị Ry.

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


C1. Tổng quan về Cơ điện tử

C2. Mô hình hóa-mô phỏng hệ thống

C4. Cơ cấu chấp hành

C5. Hệ thống cảm biến

C6. Phƣơng pháp thiết kế hệ cơ điện tử

5 9/28/2016

NỘI DUNG MÔN HỌC


C3. Hệ thống điều khiển .

HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ

9/28/2016

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐiỆN TỬ

6 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

7

Trình bày được các định nghĩa về Cơ điện tử, hệ thống Cơ

điện tử và xu hướng phát triển của ngành Cơ điện tử.

Phân tích được cấu tạo và qui trình hoạt động các hệ

thống cơ điện tử thực tế.

Thực hiện được các thiết kế cơ bản cho một hệ thống cơ

điện tử đơn giản.

9/28/2016

MỤC TIÊU BÀI HỌC


II. Phƣơng pháp thiết kế Cơ điện tử

III. Sản phẩm cơ điện tử

IV. Xu hƣớng phát triển

8

I. Tổng quan

Mechatronics

System

9/28/2016

NỘI DUNG BÀI HỌC


TỔNG QUAN

9/28/2016




9

I. Tổng quan

Mechatronics

System


TỔNG QUAN

9/28/2016 10

Mechatronics

System

5. công nghệ siêu dẫn

7. công nghệ gen

6. công nghệ nano

1. cơ điện tử

7 xu hƣớng công nghệ sẽ điều khiển tƣơng lai chúng ta

2. quang điện tử

4. pin nhiên liệu

3. bộ phận cơ

thể nhân tạo


TỔNG QUAN

9/28/2016 11

Cơ điện tử ?

Mechatronics

System


TỔNG QUAN

9/28/2016 12

Cơ điện tử - Mechatronics

Cơ điện tử (Mechatronics): là sự kết hợp của cơ khí (mecha) và điện tử (tronics).

‘Yasakawa Electric Company’

Mechatronics

System

Mechanics Electronics Mecha-

tronics


TỔNG QUAN

9/28/2016 13

Mechatronics

System


TỔNG QUAN

9/28/2016 GV: Th.S. Nguyễn Tấn Phúc 14

Cơ điện tử - Mechatronics

Cơ điện tử : là sự tích hợp cơ khí , điện tử và hệ thống điều khiển thông minh trong thiết kế và sản xuất các sản phẩm và quá trình công nghiệp.

Mechatronics

System

TỔNG QUAN

9/28/2016 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 15

Mechatronics

System

Cơ điện tử 3 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật điện tử.

• Khoa học máy tính.

TỔNG QUAN

9/28/2016 16

Mechatronics

System

Cơ điện tử 4 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật điện tử.

• Khoa học máy tính.

• Phương pháp điều khiển.


TỔNG QUAN

9/28/2016 17

Hệ thống cơ điện tử - Mechatronics system?

Hệ thống Cơ điện tử là hệ thống tích hợp của :

• Hệ thống cơ khí.

• Hệ thống điện-điện tử.

• Hệ thống điều khiển.

• Hệ thống máy tính.

Mechatronics

System


TỔNG QUAN

9/28/2016 18

Hệ thống cơ điện tử - Các thành phần :

Hệ thống cơ khí.

Cảm biến và cơ cấu chấp hành.

Hệ thống điều khiển (hệ thống tín hiệu).

Hệ thống điện tử (hệ thống logic).

Hệ thống máy tính.

Mechatronics

System

Điện tử

Cơ khí

Điều

khiển

Cảm

biến .

Máy tính


TỔNG QUAN

9/28/2016 19

Hệ thống cơ điện tử - Ví dụ:

Mechatronics

System

Tay máy khoan mạch in

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển


TỔNG QUAN

9/28/2016 20

Mechatronics

System

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

Đóng gói Hoá dầu

Ứng dụng Cơ điện tử trong sản xuất công nghiệp


PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ

9/28/2016




21

I. Tổng quan

Mechatronics

System



9/28/2016 22

Phương pháp thiết kế truyền thống ?

Yêu cầu Thiết kế

cơ khí

Thiết kế

điện-điện tử

Phƣơng pháp

điều khiển

Thi công

phần cứng

Xây dựng

phần mềm Kiểm tra

hoàn thiện Sản xuất

Mechatronics

System



9/28/2016 23

Phương pháp thiết kế cơ điện tử :

Yêu cầu

Thiết kế cơ khí

Sản phẩm

mẫu

Sản xuất

Kiểm tra,

hoàn thiện

Thiết kế điện tử

Hệ thống điều khiển

Thiết kế phần mềm

Mechatronics

System



9/28/2016 24

Mechatronics

System


CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụ Thiết Kế cơ Khí

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

Ưu điểm:

•Dễ sửa chữa .

•Xuất trực tiêp file dữ liệu số để gia công sản phẩm.

Tạo mẫu nhanh:

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

Công cụ thiết kế điện.

Proteus, multi-sim, eagle, orcad.

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

CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụ mô phỏng:

Matlab, pro-e, sim-mechanics..

Proteus, orcad.

Kỹ thuật phần mềm đƣợc hỗ trợ bởi máy tính.

Công cụ CAD, CAE: PRO-E,CATIA..

Mô Hình Hóa Quá Trình:

Mô hình toán học cho động học, và tuyên tính được yêu cầu cho các

bước thiêt kê bộ điều khiển .

Có 2 phƣơng pháp thực hiện :

Mô hình lý thuyêt với các định luật vật lý.

Mô hình thực nghiệm với các yêu cầu đầu vào , đầu ra (mô hình hộp

đen )

THIẾT KẾ PHẦN MỀM

CÁC BƢỚC THIẾT KẾ

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

9/28/2016




29

I. Tổng quan

Mechatronics

System



9/28/2016 30

4 nhóm sản phẩm cơ điện tử tiêu biểu :

Sản phẩm cơ khí được tích hợp thêm hệ

thống điện tử để nâng cao chức năng.

Sản phẩm cơ khí truyền thống được tính

hợp thêm các thiết bị điện tử.

Mechatronics

System



9/28/2016 31

4 nhóm sản phẩm cơ điện tử tiêu biểu :

Sản phẩm vẫn giữ những chức năng của

hệ thống cơ khí truyền thống nhưng các

thiết bị cơ khí bên trong được thay thế

bằng thiết bị điện tử .

Sản phẩm có sự kết hợp chặt chẽ giữa kĩ

thuật cơ khí và kĩ thuật điện tử.

Mechatronics

System


XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN

9/28/2016




32

I. Tổng quan

Mechatronics

System



9/28/2016 33

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

Chuyển từ cơ điện tử cao cấp sang cơ điện tử công

nghiệp.

Thay thế các chức năng cơ khí bằng chức năng phần

mềm thông qua các hệ thống nhúng.

Chuyển từ phương pháp tiếp cận phối hợp các hệ

thống nhỏ sang phương pháp tiếp cận hệ thống lớn

toàn cục.

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

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

Mechatronics

System



9/28/2016 34

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

Robot làm việc trong môi trường độc hại, robot

phục vụ cho an ninh quốc phòng.

Các sản phẩm cơ điện tử trong các lĩnh vực cơ

khí trọng điểm.

Nghiên cứu vi cơ điện tử (MEMS) và nano cơ

điện tử (NEMS).

Mechatronics

System


MỘT SỐ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ

1.MOBILE ROBOT.

2. CLASSIFICATION SYSTEM .

3. SMART-HOME.

4. IDENTIFICATION- SECURITY SYSTEMS.

5. QUADCOPTER ROBOT.

ĐÀO TẠO CƠ ĐIỆN TỬ

9/28/2016 36

Đào tạo kĩ sư Cơ điện tử trong các trường ĐH:

1983 : Viện Kĩ thuật Nhật Bản - Singapore.

1985 : Trường ĐH Landcaster (Anh).

1990 : Trường ĐH TUT (Nhật Bản).

1999 : Trường ĐH BK HCM.

2010 : …………………

Mechatronics

System


ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

9/28/2016 37

Swinburne University of Technology - Australia

Mechatronics

System



9/28/2016 38

Dunaferr - Hungary

Mechatronics

System



9/28/2016 39

Southeast University - Nanjing

Mechatronics

System



9/28/2016 40

University of Tel Aviv - Israel

Mechatronics

System



9/28/2016 41

Kyushu Institute of Technology - Japan

Mechatronics

System



9/28/2016 42

Swinburne University of Technology - Australia

Mechatronics

System


CỦNG CỐ KiẾN THỨC

9/28/2016

CƠ ĐiỆN TỬ

HỆ THỐNG

CƠ ĐiỆN TỬ

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 điện-điện tử.

Hệ thống thu thập dữ liệu.

Hệ thống điều khiển.

Mechatronics

System

43

PHƢƠNG PHÁP

THIẾT KẾ

Phƣơng pháp truyền thống : tuần tự.

Phƣơng pháp Cơ điện tử : đồng thời.


• THANK YOU FOR ATTENTION !

Documents

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ - hcmuaf.edu.vn thong Co dien tu-21_09_2016.pdf · Phương pháp thiết kế hệ thống cơ ... Chuyên cần – bài tập cá nhân