کاربرد سیستم های مکاترونیک در لوازم خانگی. دستگاه های مکاترونیک خودرو

تی ارمین " مکاترونیک«توسط تتسورو موریا (تتسورو موری) مهندس شرکت ژاپنی یاسکاوا الکتریک (یاسکوا الکتریک) در سال 1969 معرفی شد.مدت، اصطلاح از دو بخش تشکیل شده است - "mecha" از کلمه مکانیک و "tronics" از کلمه الکترونیک. در روسیه، قبل از ظهور اصطلاح "مکاترونیک"، دستگاه هایی به نام "مکانوترون" استفاده می شد.

مکاترونیک یک جهت پیشرونده در توسعه علم و فناوری است که بر ایجاد و بهره برداری از ماشین ها و سیستم های خودکار و خودکار با کنترل کامپیوتری (ریزپردازنده) حرکت آنها متمرکز است. وظیفه اصلی مکاترونیک توسعه و ایجاد سیستم های کنترلی با دقت بالا، بسیار قابل اعتماد و چند منظوره برای اجسام دینامیکی پیچیده است. ساده ترین نمونه های مکاترونیک، سیستم ترمز خودرو با ABS (سیستم ترمز ضد قفل) و ماشین های CNC صنعتی است.

بزرگترین توسعه دهنده و سازنده دستگاه های مکاترونیک در صنعت بلبرینگ جهانی این شرکت استSNR. این شرکت به عنوان پیشگام در زمینه یاتاقان های سنسور شناخته می شود.ج که فناوری دانش را ایجاد کردج با استفاده از حلقه های مغناطیسی چند قطبی و اجزای اندازه گیری یکپارچه شده در قطعات مکانیکی. دقیقاSNRپیشگام استفاده از بلبرینگ چرخ با سنسور سرعت چرخش یکپارچه بر اساس فناوری منحصر به فرد مغناطیسی -ASB® (بلبرینگ سنسور فعال) که در حال حاضر یک استاندارد شناخته شده و مورد استفاده تقریباً تمام خودروسازان بزرگ در اروپا و ژاپن هستند. تاکنون بیش از 82 میلیون دستگاه از این دست تولید شده است و تا سال 2010، تقریبا 50 درصد از تمام بلبرینگ های چرخ در جهان که توسط سازندگان مختلف تولید می شوند، از این فناوری استفاده خواهند کرد.ASB®. چنین استفاده گسترده ایASB®یک بار دیگر قابلیت اطمینان این راه حل ها را ثابت می کند و دقت بالایی در اندازه گیری و انتقال اطلاعات دیجیتال در تهاجمی ترین شرایط محیطی (ارتعاش، کثیفی، اختلاف دمای زیاد و غیره) فراهم می کند.

تصویر : SNR

ساختار بلبرینگ ASB®

مزایای اصلی فناوریASB®مورد استفاده در صنعت خودرو عبارتند از:

این یک راه حل جمع و جور و مقرون به صرفه است، می تواند بر روی وسایل نقلیه در محدوده قیمت پایین تر، و نه تنها در خودروهای گران قیمت، بر خلاف بسیاری از فن آوری های رقابتی دیگر، استفاده شود.

این یک فناوری پیشرفته در مطالعه راحتی و ایمنی خودرو است،

این عنصر اصلی در مفهوم "کنترل کامل شاسی" است.

این یک استاندارد باز است که حداقل هزینه های صدور مجوز را برای تولید کنندگان قطعات الکترونیکی و بلبرینگ فراهم می کند.

فن آوری ASB®در سال 1997 در نمایشگاه EquipAuto در پاریس اول شدجایزه بزرگ در رده "فناوری های جدید برای تولید اصلی (نقاله)."

در سال 2005 در EquipAuto SNRتوسعه بیشتر را برای بررسی پیشنهاد کردASB®- یک سیستم ویژه با سنسور زاویه چرخشسیستم فرمان ASB®، طراحی شده برای اندازه گیری زاویه چرخش فرمان که باعث بهینه سازی عملکرد سیستم های الکترونیکی خودرو و افزایش سطح ایمنی و راحتی خواهد شد. توسعه این سیستم در سال 2003 با تلاش های انجام شده آغاز شدTEVES قاره ایو قوانین SNR. در سال 2004، اولین نمونه های اولیه آماده شدند. تست میدانیسیستم فرمان ASB®در مارس 2005 در سوئد روی اتومبیل ها انجام شدمرسدس سی -کلاس و نتایج عالی نشان داد. وارد تولید سریال شدسیستم فرمان ASB®باید در سال 2008 وارد شود.

تصویر : SNR

سیستم فرمان ASB®

مزایای اصلیسیستم فرمان ASB®خواهد شد:

طراحی ساده تر

تضمین سطح سر و صدای کم،

هزینه کمتر،

بهینه سازی اندازه…

این شرکت با بیش از 15 سال تجربه در توسعه و ساخت دستگاه های مکاترونیک، نه تنها از صنعت خودرو، بلکه از صنعت و هوافضا نیز به مشتریان ارائه می دهد. - بلبرینگ های "مکاترونیک".خط سنسور. این بلبرینگ ها قابلیت اطمینان بی نظیری را به ارث برده اندASB®، یکپارچگی کامل و انطباق با استانداردهای بین المللی ISO

این سنسور در مرکز حرکت قرار داردخط سنسوراطلاعات مربوط به جابجایی زاویه ای و سرعت چرخش را برای بیش از 32 دوره در هر دور ارسال می کند. به این ترتیب عملکرد یاتاقان و دستگاه اندازه گیری با هم ترکیب می شوند که تأثیر مثبتی بر فشردگی یاتاقان و تجهیزات به طور کلی دارد و در عین حال قیمت رقابتی را در رابطه با راه حل های استاندارد (بر اساس سنسورهای نوری) تضمین می کند. .

عکس : SNR

شامل می شود:

حلقه مغناطیسی چند مسیره و چند قطبی ثبت شده که میدان مغناطیسی با شکل خاصی ایجاد می کند.

قطعه الکترونیکی ویژه MPS 32 XF اطلاعات مربوط به تغییرات میدان مغناطیسی را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند.

عکس : تورینگتون

کامپوننت MPS 32 XF

رمزگذار خط سنسورمی تواند به وضوح 4096 پالس در هر دور با شعاع خواندن تنها 15 میلی متر دست یابد و دقت موقعیت یابی بیش از 0.1 درجه را ارائه دهد! بدین ترتیب،رمزگذار خط سنسوردر بسیاری از موارد می تواند جایگزین یک رمزگذار نوری استاندارد، در حالی که دادنتوابع اضافی

دستگاه رمزگذار خط سنسورمی تواند داده های زیر را با دقت و اطمینان بالا ارائه دهد:

موقعیت زاویه ای،

سرعت،

جهت چرخش،

تعداد انقلاب ها

درجه حرارت.

ویژگی های منحصر به فرد دستگاه جدیدSNRحتی در مرحله نمونه اولیه در دنیای الکترونیک شناخته شدند. سنسور مخصوص MPS 32 XF برنده جایزه اصلی شدجایزه طلا در نمایشگاه سنسور 2001 در شیکاگو (ایالات متحده آمریکا).

در حال حاضررمزگذار خط سنسورکاربرد خود را پیدا می کند:

در انتقال مکانیکی؛

در نوار نقاله؛

در رباتیک؛

در وسایل نقلیه؛

در لیفتراک؛

در سیستم های کنترل، اندازه گیری و موقعیت یابی.

عکس : SNR

یکی از پروژه های بعدی که باید در سال 11-2010 به پایان برسد، این استASB® 3- یک یاتاقان با سنسور گشتاور یکپارچه بر اساس استفاده از مقاومت مغناطیسی تونلی. استفاده از فناوری مقاومت مغناطیسی تونلی به ما این امکان را می دهد که موارد زیر را ارائه دهیم:

حساسیت سنسور بالا،

مصرف کم انرژی،

بهترین سیگنال نسبت به سطح نویز،

محدوده دمایی گسترده تر

ASB® 4که انتشار آن برای سال 15-2012 برنامه ریزی شده است، افتتاحیه عصر فناوری اطلاعات برای ساخت بلبرینگ را تکمیل خواهد کرد. برای اولین بار، یک سیستم خود عیب یابی یکپارچه خواهد شد که به عنوان مثال، وضعیت بلبرینگ را با دمای روان کننده یاتاقان یا لرزش آن تعیین می کند.

ماژول های مکاترونیک به طور فزاینده ای در سیستم های حمل و نقل مختلف استفاده می شوند.

یک ماشین مدرن به طور کلی یک سیستم مکاترونیک است، شامل مکانیک، الکترونیک، سنسورهای مختلف، یک کامپیوتر درونی که بر فعالیت های تمام سیستم های خودرو نظارت و تنظیم می کند، به کاربر اطلاع می دهد و کنترل را از کاربر به همه سیستم ها منتقل می کند. صنعت خودرو در مرحله کنونی توسعه خود یکی از نویدبخش ترین زمینه ها برای اجرای سیستم های مکاترونیک به دلیل افزایش تقاضا و افزایش موتورسازی جمعیت و همچنین به دلیل وجود رقابت بین تولیدکنندگان فردی است.

اگر یک خودروی مدرن را بر اساس اصل کنترل طبقه بندی کنیم، متعلق به دستگاه های انسان شناسی است، زیرا حرکت آن توسط انسان کنترل می شود. در حال حاضر می توان گفت که در آینده قابل پیش بینی صنعت خودرو باید منتظر ظهور خودروهایی با قابلیت رانندگی خودکار باشیم. با سیستم کنترل حرکت هوشمند

رقابت شدید در بازار خودرو، متخصصان این حوزه را مجبور به جستجوی فناوری های پیشرفته جدید می کند. امروزه یکی از مشکلات اصلی توسعه‌دهندگان، ایجاد دستگاه‌های الکترونیکی «هوشمند» است که می‌توانند تعداد تصادفات جاده‌ای (RTA) را کاهش دهند. نتیجه کار در این زمینه ایجاد یک سیستم ایمنی یکپارچه خودرو (SCBA) بود که قادر است به طور خودکار یک فاصله معین را حفظ کند، خودرو را در چراغ قرمز راهنمایی کند و به راننده هشدار دهد که در حال مذاکره برای پیچیدن است. سرعتی بالاتر از حد مجاز قوانین فیزیک. حتی سنسورهای شوک با زنگ رادیویی نیز ساخته شده است که در صورت برخورد خودرو با مانع یا برخورد، آمبولانس را صدا می کند.

همه این وسایل الکترونیکی پیشگیری از تصادف به دو دسته تقسیم می شوند. اولی شامل دستگاه‌هایی در خودرو می‌شود که مستقل از سیگنال‌های منابع اطلاعاتی خارجی (سایر خودروها، زیرساخت‌ها) عمل می‌کنند. آنها اطلاعات دریافتی از رادار (رادار) را پردازش می کنند. دسته دوم سیستم هایی هستند که عملکرد آنها بر اساس داده های دریافت شده از منابع اطلاعاتی واقع در نزدیکی جاده است، به ویژه از چراغ هایی که اطلاعات مربوط به وضعیت جاده را جمع آوری می کنند و آن را از طریق اشعه مادون قرمز به اتومبیل های عبوری منتقل می کنند.

SKBA نسل جدیدی از دستگاه های ذکر شده در بالا را ترکیب کرده است. هم سیگنال های رادار و هم پرتوهای مادون قرمز چراغ های "فکر" را دریافت می کند و علاوه بر عملکردهای اصلی، حرکت بی وقفه و آرام را برای راننده در تقاطع های غیرقابل تنظیم جاده ها و خیابان ها تضمین می کند، سرعت در پیچ ها و مناطق مسکونی را محدود می کند. در محدوده سرعت تعیین شده مانند تمام سیستم‌های خودران، SCBA نیاز دارد که وسیله نقلیه مجهز به ترمز ضد قفل (ABS) و گیربکس اتوماتیک باشد.

SKBA شامل یک مسافت یاب لیزری است که به طور مداوم فاصله بین ماشین و هر مانعی را که در سر راه باشد - در حال حرکت یا ثابت - اندازه گیری می کند. اگر احتمال برخورد وجود داشته باشد و راننده سرعت خود را کاهش ندهد، ریزپردازنده فرمان آزاد کردن فشار روی پدال گاز و اعمال ترمز را می دهد. یک صفحه نمایش کوچک روی پانل ابزار یک هشدار خطر چشمک می زند. به درخواست راننده، رایانه روی برد می تواند بسته به سطح جاده - مرطوب یا خشک - فاصله ایمن را تعیین کند.

SKBA (شکل 5.22) قادر به رانندگی با یک ماشین، با تمرکز بر خطوط سفید خط کشی سطح جاده است. اما برای این لازم است که آنها واضح باشند، زیرا آنها به طور مداوم توسط دوربین فیلمبرداری روی کشتی "خوانده" می شوند. سپس پردازش تصویر موقعیت خودرو را نسبت به خطوط تعیین می کند و سیستم الکترونیکی بر این اساس فرمان را کنترل می کند.

گیرنده های داخلی پرتوهای مادون قرمز SKBA در حضور فرستنده هایی که در فواصل معینی در امتداد جاده قرار دارند کار می کنند. پرتوها مستقیم و در یک مسافت کوتاه (تا حدود 120 متر) حرکت می کنند و داده های ارسال شده توسط سیگنال های رمزگذاری شده نمی توانند مسدود یا مخدوش شوند.

برنج. 5.22. سیستم امنیتی یکپارچه خودرو: 1 - گیرنده اشعه مادون قرمز. 2 - سنسور آب و هوا (باران، رطوبت). 3 - درایو دریچه گاز سیستم منبع تغذیه. 4 - کامپیوتر؛ 5 - شیر برقی کمکی در درایو ترمز. 6 - ABS; 7 - مسافت یاب; 8 - گیربکس اتوماتیک; 9 - سنسور سرعت خودرو; 10 - شیر فرمان برقی کمکی؛ 11 - سنسور شتاب دهنده; 12 - سنسور فرمان; 13 - جدول سیگنال؛ 14 - کامپیوتر بینایی الکترونیکی; 15 - دوربین تلویزیون؛ 16 - صفحه نمایش.

در شکل 5.23 یک سنسور آب و هوای بوخ را نشان می دهد. بسته به مدل، یک LED مادون قرمز و یک تا سه آشکارساز نوری در داخل آن قرار می گیرد. LED یک پرتو نامرئی را با زاویه شدید نسبت به سطح شیشه جلو ساطع می کند. اگر بیرون خشک باشد، تمام نور به عقب منعکس می شود و به ردیاب نوری برخورد می کند (سیستم نوری اینگونه طراحی شده است). از آنجایی که پرتو توسط پالس ها مدوله می شود، سنسور به نور اضافی واکنش نشان نمی دهد. اما اگر قطرات یا لایه ای از آب روی شیشه باشد، شرایط شکست تغییر می کند و مقداری از نور به فضا می رود. این توسط سنسور تشخیص داده می شود و کنترل کننده حالت عملکرد مناسب برای برف پاک کن را محاسبه می کند. این دستگاه در عین حال می تواند سانروف برقی را ببندد و شیشه ها را بالا ببرد. این سنسور دارای 2 آشکارساز نوری دیگر است که در یک محفظه مشترک با سنسور آب و هوا یکپارچه شده اند. اولین مورد برای روشن شدن خودکار چراغ های جلو در هنگام تاریک شدن هوا یا ورود خودرو به تونل طراحی شده است. دومی بین پرتوهای "بالا" و "پایین" سوئیچ می کند. فعال بودن این عملکردها به مدل خودروی خاص بستگی دارد.

شکل 5.23. اصل کار سنسور آب و هوا

سیستم های ترمز ضد قفل (ABS)، اجزای ضروری آن سنسورهای سرعت چرخ، یک پردازنده الکترونیکی (واحد کنترل)، سوپاپ های سروو، یک پمپ هیدرولیک الکتریکی و یک ذخیره کننده فشار است. برخی از ABS های اولیه "سه کاناله" بودند، یعنی. مکانیزم های ترمز جلو را به صورت جداگانه کنترل کرد، اما زمانی که هر یک از چرخ های عقب شروع به قفل شدن کرد، تمام مکانیزم های ترمز عقب را به طور کامل آزاد کرد. این امر باعث صرفه جویی در هزینه و پیچیدگی می شود، اما در مقایسه با یک سیستم چهار کاناله کامل که در آن هر مکانیزم ترمز به صورت جداگانه کنترل می شود، راندمان کمتری را به همراه دارد.

ABS اشتراکات زیادی با سیستم کنترل کشش (ABS) دارد، که عملکرد آن را می توان "ABS در معکوس" در نظر گرفت، زیرا ABS بر اساس اصل تشخیص لحظه ای که یکی از چرخ ها شروع به چرخش سریع در مقایسه با دیگری می کند، کار می کند. لحظه شروع لغزش) و ارسال سیگنالی برای ترمز کردن این چرخ. سنسورهای سرعت چرخ را می توان به اشتراک گذاشت، و بنابراین موثرترین راه برای جلوگیری از لغزش چرخ محرک با کاهش سرعت آن، اعمال ترمز فوری (و در صورت لزوم، مکرر) است، تکانه های ترمز را می توان از بلوک سوپاپ ABS دریافت کرد. در واقع، اگر ABS وجود داشته باشد، این تنها چیزی است که برای ارائه ABS لازم است - به علاوه نرم افزار اضافی و یک واحد کنترل اضافی برای کاهش گشتاور موتور در صورت لزوم، یا کاهش مقدار سوخت عرضه شده، یا مداخله مستقیم در کنترل پدال گاز. سیستم .

در شکل شکل 5.24 نموداری از سیستم قدرت الکترونیکی خودرو را نشان می دهد: 1 - رله جرقه زنی. 2 - سوئیچ مرکزی; 3 - باتری؛ 4 - خنثی کننده گازهای خروجی; 5 - سنسور اکسیژن; 6 - فیلتر هوا; 7 - سنسور جریان هوای جرمی; 8 - بلوک تشخیصی. 9 - تنظیم کننده سرعت دور آرام 10 - سنسور موقعیت دریچه گاز; 11 - لوله دریچه گاز; 12 - ماژول احتراق؛ 13 - سنسور فاز; 14 - نازل؛ 15 - تنظیم کننده فشار سوخت؛ 16 - سنسور دمای مایع خنک کننده. 17 - شمع؛ 18 - سنسور موقعیت میل لنگ؛ 19 - سنسور ضربه; 20 - فیلتر سوخت; 21 - کنترلر؛ 22 - سنسور سرعت؛ 23 - پمپ سوخت; 24 - رله فعال سازی پمپ بنزین; 25 - مخزن گاز.

برنج. 5.24. نمودار ساده شده سیستم تزریق

یکی از اجزای کیسه هوا کیسه هوا است (به شکل 5.25 مراجعه کنید) که عناصر آن در قسمت های مختلف خودرو قرار دارند. سنسورهای اینرسی واقع در سپر، نزدیک سپر موتور، در ستون ها یا در قسمت پشتی بازو (بسته به مدل خودرو)، در صورت تصادف، سیگنالی را به واحد کنترل الکترونیکی ارسال می کنند. در اکثر SKBA مدرن سنسورهای جلو برای نیروهای ضربه با سرعت 50 کیلومتر در ساعت طراحی شده اند. قسمت های جانبی توسط ضربه های ضعیف تر تحریک می شوند. از واحد کنترل الکترونیکی، سیگنال به ماژول اصلی می رود که شامل یک بالش فشرده است که به یک ژنراتور گاز متصل است. دومی قرصی با قطر حدود 10 سانتی متر و ضخامت حدود 1 سانتی متر با ماده کریستالی نیتروژن زایی است. یک ضربه الکتریکی باعث شعله ور شدن اسکویب در "قرص" یا ذوب شدن سیم می شود و کریستال ها با سرعت انفجار به گاز تبدیل می شوند. کل فرآیند توصیف شده بسیار سریع اتفاق می افتد. بالش "متوسط" 25 میلی ثانیه پر می شود. سطح کیسه هوای استاندارد اروپایی با سرعت حدود 200 کیلومتر در ساعت به سمت قفسه سینه و صورت می رود، و استاندارد آمریکایی - حدود 300. بنابراین، در خودروهای مجهز به کیسه هوا، سازندگان اکیداً به شما توصیه می کنند که دست و پا بزنید و ننشینید. نزدیک به فرمان یا داشبورد. پیشرفته ترین سیستم ها دارای دستگاه هایی هستند که حضور صندلی مسافر یا کودک را شناسایی می کنند و بر این اساس درجه تورم را خاموش یا تنظیم می کنند.

شکل 5.25 ایربگ خودرو:

1 - کشنده کمربند ایمنی؛ 2 - ایربگ؛ 3 - ایربگ; برای راننده؛ 4 – واحد کنترل و سنسور مرکزی 5 – ماژول اجرایی; 6 - سنسورهای اینرسی

جزئیات بیشتر در مورد MS خودرو مدرن را می توان در دفترچه راهنما یافت.

علاوه بر خودروهای معمولی، توجه زیادی به ایجاد وسایل نقلیه سبک (LVs) با محرک الکتریکی (که گاهی اوقات وسایل نقلیه غیر متعارف نامیده می شود) معطوف شده است. این گروه از وسایل نقلیه شامل دوچرخه های برقی، روروک مخصوص بچه ها، ویلچرها و وسایل نقلیه الکتریکی با منابع انرژی مستقل می باشد. توسعه چنین سیستم های مکاترونیک توسط مرکز تحقیقات و مهندسی مکاترونیک با همکاری تعدادی از سازمان ها انجام می شود. LTS جایگزینی برای حمل و نقل با موتورهای احتراق داخلی است و در حال حاضر در مناطق دوستدار محیط زیست (پزشکی و تفریحی، توریستی، نمایشگاهی، مجتمع های پارک) و همچنین در محل های خرده فروشی و انبار استفاده می شود. مشخصات فنی نمونه اولیه دوچرخه برقی:

حداکثر سرعت 20 کیلومتر در ساعت

قدرت نامی درایو 160 وات،

سرعت نامی 160 دور در دقیقه

حداکثر گشتاور 18 نیوتن متر

وزن موتور 4.7 کیلوگرم

باتری قابل شارژ 36 ولت، 6 آه،

حرکت خودمختار 20 کیلومتر.

اساس ایجاد LTS ماژول های مکاترونیک از نوع "چرخ موتور" است که به طور معمول بر روی موتورهای الکتریکی با گشتاور بالا استوار است.

حمل و نقل دریایی. MS به طور فزاینده ای برای تشدید کار خدمه کشتی های دریایی و رودخانه ای مرتبط با اتوماسیون و مکانیزه کردن وسایل فنی اساسی استفاده می شود که شامل نیروگاه اصلی با سیستم های خدماتی و مکانیزم های کمکی، سیستم قدرت الکتریکی، سیستم های کشتی عمومی، دستگاه های فرمان است. و موتورها

سیستم های خودکار یکپارچه برای نگه داشتن یک کشتی در یک مسیر مشخص (SUZT) یا یک کشتی طراحی شده برای کاوش اقیانوس جهانی در یک خط مشخصات مشخص (SUZP) سیستم هایی هستند که سطح سوم اتوماسیون کنترل را ارائه می دهند. استفاده از چنین سیستم هایی اجازه می دهد:

افزایش بهره وری اقتصادی حمل و نقل دریایی با اجرای بهترین مسیر و حرکت شناورها با در نظر گرفتن شرایط ناوبری ناوبری و آب و هواشناسی.

برای افزایش کارایی اقتصادی کار اکتشافات اقیانوس شناسی، هیدروگرافی و زمین شناسی دریایی با افزایش دقت نگهداری کشتی در یک خط مشخصات مشخص، گسترش دامنه اختلالات باد و امواج که کیفیت کنترل مورد نیاز را فراهم می کند و افزایش سرعت عملیاتی کشتی؛

حل مشکلات اجرای مسیر بهینه یک کشتی هنگام واگرایی از اشیاء خطرناک. افزایش ایمنی ناوبری در نزدیکی خطرات ناوبری از طریق کنترل دقیق تر حرکت کشتی.

سیستم های کنترل خودکار ترافیک یکپارچه بر اساس یک برنامه تحقیقاتی ژئوفیزیک معین (ASUD) برای حرکت خودکار یک کشتی به یک خط مشخصات مشخص، نگه داشتن خودکار یک کشتی زمین شناسی و ژئوفیزیک در یک خط مشخصات تحت مطالعه، و مانور در طول انتقال از یک خط مشخصات طراحی شده اند. به دیگری. سیستم مورد بررسی امکان افزایش کارایی و کیفیت تحقیقات ژئوفیزیک دریایی را فراهم می کند.

در شرایط دریایی، استفاده از روش‌های اکتشافی اولیه معمولی (جستجو یا عکس‌برداری هوایی دقیق) غیرممکن است، بنابراین روش لرزه‌ای تحقیقات ژئوفیزیک بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد (شکل 5.26). کشتی ژئوفیزیکی 1 روی یک طناب کابلی 2 یک تفنگ بادی 3 که منبع ارتعاشات لرزه ای است، یک جریان لرزه نگار 4 که گیرنده های ارتعاشات لرزه ای منعکس شده روی آن قرار دارند و یک شناور انتهایی 5 را یدک می کشد. پروفایل های پایین با ثبت تعیین می شوند. شدت ارتعاشات لرزه ای منعکس شده از لایه های مرزی 6 نژاد مختلف

شکل 5.26. طرح تحقیقات ژئوفیزیک.

برای به دست آوردن اطلاعات ژئوفیزیکی قابل اعتماد، شناور باید با وجود سرعت کم (5-3 گره) و وجود وسایل یدک‌کشی با طول قابل‌توجه (تا 3 عدد) در موقعیت معین نسبت به پایین (خط نمایه) با دقت بالا نگه داشته شود. کیلومتر) با مقاومت مکانیکی محدود.

شرکت Anzhutz یک MS پیچیده ایجاد کرده است که تضمین می کند کشتی در یک مسیر معین نگه داشته می شود. در شکل شکل 5.27 بلوک دیاگرام این سیستم را نشان می دهد که شامل: ژیروسکوپ 1; تاخیر 2; ابزار سیستم های ناوبری که موقعیت کشتی را تعیین می کنند (دو یا بیشتر) 3. خلبان خودکار 4; مینی کامپیوتر 5 (5a - رابط، 5b - دستگاه ذخیره سازی مرکزی، 5c - واحد پردازش مرکزی)؛ نوار خوان پانچ 6; پلاتر 7; نمایش 8; صفحه کلید 9; دنده فرمان 10.

با استفاده از سیستم مورد نظر، می توان به طور خودکار کشتی را روی یک مسیر برنامه ریزی شده حرکت داد، که توسط اپراتور با استفاده از صفحه کلیدی که مختصات جغرافیایی نقاط عطف را تعیین می کند، تنظیم می شود. در این سیستم، صرف نظر از اطلاعاتی که از هر گروه از دستگاه‌های یک مجتمع ناوبری رادیویی سنتی یا دستگاه‌های ارتباطی ماهواره‌ای که موقعیت کشتی را تعیین می‌کنند، به دست می‌آید، مختصات موقعیت احتمالی کشتی از داده‌های ارائه‌شده توسط کشتی محاسبه می‌شود. ژیروسکوپ و لاگ.

شکل 5.27. بلوک دیاگرام یک MS یکپارچه برای نگه داشتن کشتی در یک مسیر معین

کنترل دوره با کمک سیستم مورد بررسی توسط خلبان خودکار انجام می شود که ورودی او اطلاعاتی در مورد مقدار دوره داده شده ψback تولید شده توسط یک مینی کامپیوتر با در نظر گرفتن خطا در موقعیت کشتی دریافت می کند. سیستم در کنترل پنل مونتاژ می شود. در قسمت بالایی آن یک نمایشگر با کنترل هایی برای تنظیم تصویر بهینه وجود دارد. در زیر، روی زمین شیب‌دار کنسول، یک خلبان خودکار با دسته‌های کنترل وجود دارد. در قسمت افقی کنترل از راه دور یک صفحه کلید وجود دارد که با کمک آن برنامه ها وارد مینی کامپیوتر می شوند. همچنین یک سوئیچ برای انتخاب حالت کنترل استفاده می شود. در قسمت پایه کنسول یک مینی کامپیوتر و یک رابط وجود دارد. تمام تجهیزات جانبی روی پایه های مخصوص یا کنسول های دیگر قرار می گیرند. سیستم مورد نظر می تواند در سه حالت "دوره"، "مانیتور" و "برنامه" کار کند. در حالت "کورس"، مسیر تنظیم شده با استفاده از خلبان خودکار مطابق با قرائت های ژیروسکوپ حفظ می شود. حالت "مانیتور" زمانی انتخاب می شود که انتقال به حالت "برنامه" آماده می شود، زمانی که این حالت قطع می شود، یا زمانی که انتقال به این حالت کامل می شود. هنگامی که نقص مینی کامپیوتر، منابع تغذیه یا سیستم ناوبری رادیویی شناسایی می شود، آنها به حالت "کورس" تغییر می کنند. در این حالت، خلبان خودکار مستقل از مینی کامپیوتر عمل می کند. در حالت "برنامه"، دوره با توجه به داده های دستگاه های ناوبری رادیویی (حسگرهای موقعیت) یا قطب نما کنترل می شود.

تعمیر و نگهداری سیستم نگهدارنده کشتی بر روی زمین توسط اپراتور از کنسول انجام می شود. انتخاب گروهی از حسگرها برای تعیین موقعیت کشتی توسط اپراتور طبق توصیه های ارائه شده بر روی صفحه نمایش انجام می شود. در پایین صفحه لیستی از تمام دستورات مجاز برای این حالت وجود دارد که می توان با استفاده از صفحه کلید وارد کرد. فشار دادن تصادفی هر کلید ممنوعه توسط کامپیوتر مسدود می شود.

فناوری هوانوردی.موفقیت های به دست آمده در توسعه فناوری هوانوردی و فضایی از یک سو و نیاز به کاهش هزینه عملیات هدفمند از سوی دیگر، توسعه نوع جدیدی از فناوری - هواپیماهای خلبان از راه دور (RPA) را تحریک کرد.

در شکل شکل 5.28 بلوک دیاگرام سیستم کنترل از راه دور پهپاد - HIMAT را نشان می دهد. جزء اصلی سیستم خلبان از راه دور HIMAT ایستگاه کنترل زمینی است. پارامترهای پرواز پهپاد در ایستگاه زمینی از طریق یک پیوند رادیویی از هواپیما دریافت می شود، توسط ایستگاه پردازش تله متری دریافت و رمزگشایی می شود و به قسمت زمینی سیستم کامپیوتری و همچنین به دستگاه های نمایش اطلاعات در کنترل زمینی منتقل می شود. ایستگاه. علاوه بر این، یک تصویر نمای خارجی نمایش داده شده با استفاده از دوربین تلویزیونی از پهپاد دریافت می شود. تصویر تلویزیونی نمایش داده شده روی صفحه ایستگاه کاری زمینی اپراتور انسانی برای کنترل هواپیما در حین مانورهای هوایی، نزدیک شدن و هنگام فرود استفاده می شود. کابین ایستگاه کنترل از راه دور زمینی (ایستگاه کاری اپراتور) مجهز به ابزارهایی است که اطلاعات مربوط به پرواز و وضعیت تجهیزات مجموعه RPV و همچنین ابزارهایی را برای کنترل هواپیما ارائه می دهد. به ویژه، اپراتور انسانی دستگیره ها و پدال هایی برای کنترل چرخش و پیچ هواپیما و همچنین یک چوب کنترل موتور در اختیار دارد. اگر سیستم کنترل اصلی از کار بیفتد، دستورات سیستم کنترل از طریق یک پنل فرمان گسسته ویژه برای اپراتور پهپاد صادر می شود.

شکل 5.28. سیستم خلبانی از راه دور پهپاد HIMAT:

حامل B-52; 2 – سیستم کنترل پشتیبان در هواپیمای TF-104G. 3 – خط ارتباط تله متری با زمین 4 - پهپاد HIMAT; 5- خطوط ارتباطی تله متری با RPV; 5- ایستگاه زمینی برای خلبانی از راه دور

سرعت زمین و متر زاویه رانش داپلر (DPSS) به عنوان یک سیستم ناوبری مستقل استفاده می شود که محاسبه مرده را فراهم می کند. چنین سیستم ناوبری همراه با یک سیستم عنوان که مسیر را با یک حسگر عمودی که سیگنال‌های رول و گام تولید می‌کند و یک کامپیوتر روی برد که یک الگوریتم محاسبه مرده را پیاده‌سازی می‌کند، اندازه‌گیری می‌کند. این دستگاه ها با هم یک سیستم ناوبری داپلر را تشکیل می دهند (شکل 5.29 را ببینید). برای افزایش قابلیت اطمینان و دقت اندازه گیری مختصات فعلی هواپیما، DISS را می توان با سرعت سنج ترکیب کرد.

شکل 5.29. نمودار سیستم ناوبری داپلر

کوچک سازی عناصر الکترونیکی، ایجاد و تولید سریال انواع خاصی از حسگرها و دستگاه های نشانگر که به طور قابل اعتماد در شرایط سخت کار می کنند، و همچنین کاهش شدید هزینه ریزپردازنده ها (از جمله آنهایی که مخصوص خودروها طراحی شده اند) شرایط را ایجاد کرده است. تبدیل وسایل نقلیه به MS در سطح نسبتاً بالایی.

شناور مغناطیسی حمل و نقل زمینی با سرعت بالا نمونه بارز یک سیستم مکاترونیک مدرن است. تاکنون تنها سیستم حمل و نقل تجاری در نوع خود در جهان در سپتامبر 2002 در چین به بهره برداری رسید و فرودگاه بین المللی پودونگ را به مرکز شانگهای متصل می کند. این سیستم در آلمان توسعه، تولید و آزمایش شد و پس از آن واگن‌های قطار به چین منتقل شدند. مسیر راهنما، واقع در یک روگذر مرتفع، به صورت محلی در چین ساخته شده است. سرعت قطار به 430 کیلومتر در ساعت می رسد و مسافت 34 کیلومتری را در 7 دقیقه طی می کند (حداکثر سرعت می تواند به 600 کیلومتر در ساعت برسد). قطار در بالای مسیر راهنما شناور است، هیچ اصطکاک در مسیر وجود ندارد و مقاومت اصلی در برابر حرکت توسط هوا تامین می شود. بنابراین، به قطار شکل آیرودینامیکی داده می شود، مفاصل بین واگن ها بسته می شوند (شکل 5.30).

برای جلوگیری از سقوط قطار بر روی ریل راهنما در صورت قطع برق اضطراری، مجهز به باتری های قدرتمندی است که انرژی آن برای توقف روان قطار کافی است.

با کمک آهنرباهای الکتریکی، فاصله بین قطار و مسیر راهنما (15 میلی متر) در حین حرکت با دقت 2 میلی متر حفظ می شود که باعث می شود حتی در حداکثر سرعت، لرزش واگن ها کاملا از بین برود. تعداد و پارامترهای آهنرباهای پشتیبان یک راز تجاری است.

برنج. 5.30. قطار شناور مغناطیسی

سیستم حمل و نقل شناور مغناطیسی کاملاً رایانه ای کنترل می شود ، زیرا با چنین سرعت بالایی فرد زمان واکنش به موقعیت های نوظهور را ندارد. این کامپیوتر همچنین شتاب و کاهش سرعت قطار را با در نظر گرفتن پیچ های مسیر کنترل می کند تا مسافران در هنگام شتاب گیری هایی که رخ می دهد احساس ناراحتی نکنند.

سیستم حمل و نقل توصیف شده با قابلیت اطمینان بالا و وضوح بی سابقه در اجرای برنامه ترافیک متمایز می شود. طی سه سال اول بهره برداری، بیش از 8 میلیون مسافر جابه جا شدند.

امروزه، پیشروها در فناوری maglev (مخفف "معروف به شناور مغناطیسی" که در غرب استفاده می شود) ژاپن و آلمان هستند. در ژاپن، یک مگلو رکورد جهانی را برای سرعت حمل و نقل ریلی - 581 کیلومتر در ساعت، ثبت کرد. اما ژاپن هنوز فراتر از ثبت رکورد پیشرفت نکرده است؛ قطارها تنها در خطوط آزمایشی در استان یاماناشی با طول کل حدود 19 کیلومتر حرکت می کنند. در آلمان، شرکت Transrapid در حال توسعه فناوری Maglev است. اگرچه نسخه تجاری Maglev در خود آلمان ریشه نگرفته است، اما قطارها در یک سایت آزمایشی در Emsland توسط Transrapid اداره می شوند که اولین بار در جهان بود که نسخه تجاری Maglev را در چین با موفقیت اجرا کرد.

به عنوان نمونه ای از سیستم های مکاترونیک حمل و نقل موجود (TMS) با کنترل مستقل، می توان به ماشین روبات شرکت VisLab و آزمایشگاه بینایی کامپیوتر و سیستم های هوشمند دانشگاه پارما اشاره کرد.

چهار ماشین رباتیک مسافت بی سابقه 13 هزار کیلومتری را از پارما ایتالیا تا شانگهای طی کردند که برای وسایل نقلیه خودران بی سابقه بود. این آزمایش آزمایشی سخت برای سیستم رانندگی خودکار هوشمند TMC بود. همچنین در ترافیک شهری، به عنوان مثال، در مسکو آزمایش شد.

ماشین های روباتی بر اساس مینی بوس ها ساخته شدند (شکل 5.31). آنها نه تنها در کنترل خودکار، بلکه در نیروی محرکه الکتریکی خالص با خودروهای معمولی تفاوت داشتند.

برنج. 5.31. ماشین خودران VisLab

پنل‌های خورشیدی روی سقف TMC قرار داشتند تا تجهیزات حیاتی را تامین کنند: سیستم روباتیکی که فرمان را می‌چرخاند و پدال‌های گاز و ترمز را فشار می‌دهد، و همچنین اجزای کامپیوتری خودرو. بقیه انرژی از طریق پریزهای برق در طول سفر تامین می شد.

هر ربات ماشین مجهز به چهار اسکنر لیزری در جلو، دو جفت دوربین استریو به جلو و عقب، سه دوربین که میدان دید 180 درجه در نیمکره جلویی را پوشش می‌داد و یک سیستم ناوبری ماهواره‌ای و همچنین مجموعه‌ای از کامپیوترها بود. و برنامه هایی که به خودرو اجازه می دهد در شرایط خاص تصمیم گیری کند.

نمونه دیگری از سیستم مکاترونیک حمل و نقل با کنترل مستقل، وسیله نقلیه الکتریکی روباتیک RoboCar MEV-C از شرکت ژاپنی ZMP است (شکل 5.32).

شکل 5.32. خودروی الکتریکی روباتیک RoboCar MEV-C

سازنده این TMS را به عنوان ماشینی برای پیشرفت های پیشرفته بیشتر قرار می دهد. دستگاه کنترل خودکار شامل اجزای زیر است: دوربین استریو، سنسور حرکت بی سیم 9 محوره، ماژول GPS، سنسور دما و رطوبت، فاصله یاب لیزری، بلوتوث، تراشه های Wi-Fi و 3G و همچنین پروتکل CAN که هماهنگ کننده عملکرد مشترک همه اجزاء . ابعاد RoboCar MEV-C 2.3 x 1.0 x 1.6 متر و وزن 310 کیلوگرم است.

نماینده مدرن سیستم مکاترونیک حمل و نقل ترانس اسکوتر است که متعلق به کلاس وسایل نقلیه سبک با محرک الکتریکی است.

اسکوترهای ترانس نوع جدیدی از وسایل نقلیه زمینی چند منظوره قابل تغییر برای استفاده شخصی با محرک الکتریکی هستند که عمدتاً برای افراد دارای معلولیت در نظر گرفته شده است (شکل 5.33). اصلی ترین ویژگی متمایز یک ترانس اسکوتر از سایر وسایل نقلیه زمینی، توانایی حرکت در مسیر پله ها و اجرای اصل چند منظوره بودن و در نتیجه تبدیل پذیری در طیف گسترده ای است.

برنج. 5.33. ظاهر یکی از نمونه های ترانس اسکوتر خانواده کانگورو

سیستم پیشرانه ترانس اسکوتر بر اساس یک ماژول مکاترونیک از نوع "موتور-چرخ" ساخته شده است. عملکردها و بر این اساس پیکربندی های ارائه شده توسط ترانس اسکوترهای خانواده کانگورو به شرح زیر است (شکل 5.34):

- "روروک مخصوص بچه ها" - حرکت با سرعت بالا بر روی یک فاصله بین دو محور طولانی.

- "صندلی" - مانور بر روی فاصله بین دو محور کوتاه.

- "تعادل" - حرکت ایستاده در حالت تثبیت ژیروسکوپ روی دو چرخ.

- "کامپکت-عمودی" - حرکت ایستاده روی سه چرخ در حالت ژیروسکوپی تثبیت کننده.

- "Curb" - غلبه بر یک حاشیه در حالت ایستاده یا نشسته (برخی از مدل ها عملکرد اضافی "Curb" را دارند - غلبه بر حاشیه در زاویه تا 8 درجه).

- "پله های بالا" - بالا رفتن از پله های پله به جلو، نشسته یا ایستاده.

- "پله ها پایین" - پایین آمدن از پله ها به جلو، در حالی که نشسته اید.

- "سر میز" - صندلی پایین، پاها روی زمین.

برنج. 5.34. تنظیمات اولیه یک ترانس اسکوتر با استفاده از مثال یکی از انواع آن

اسکوتر ترانس به طور متوسط ​​شامل 10 درایو الکتریکی فشرده با گشتاور بالا با کنترل ریزپردازنده است. همه درایوها از یک نوع هستند - موتورهای شیر DC توسط سیگنال های سنسورهای هال کنترل می شوند.

برای کنترل چنین دستگاه هایی، از یک سیستم کنترل ریزپردازنده چند منظوره (CS) با یک رایانه داخلی استفاده می شود. معماری سیستم کنترل ترانس اسکوتر دو سطحی است. سطح پایین تر به خود درایو سرویس می دهد، سطح بالایی عملکرد هماهنگ درایوها طبق یک برنامه (الگوریتم) معین، آزمایش و نظارت بر عملکرد سیستم و سنسورها است. رابط خارجی - دسترسی از راه دور. PCM-3350 از Advantech، ساخته شده در فرمت PC/104، به عنوان یک کنترل کننده سطح بالا (رایانه روی برد) استفاده می شود. کنترل کننده سطح پایین یک میکروکنترلر تخصصی TMS320F2406 از شرکت Texas Instruments برای کنترل موتورهای الکتریکی است. تعداد کل کنترل‌کننده‌های سطح پایین‌تر که مسئول عملکرد بلوک‌های جداگانه هستند 13 عدد است: ده کنترل‌کننده کنترل درایو. کنترل کننده سر فرمان، که همچنین مسئول نشان دادن اطلاعات نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش است. کنترل کننده برای تعیین ظرفیت باقیمانده باتری؛ کنترل کننده شارژ و دشارژ باتری تبادل داده بین رایانه روی برد اسکوتر و کنترل‌کننده‌های جانبی از طریق یک گذرگاه مشترک با رابط CAN پشتیبانی می‌شود که امکان به حداقل رساندن تعداد هادی‌ها و دستیابی به سرعت انتقال داده واقعی ۱ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کند.

وظایف رایانه روی برد: کنترل درایوهای الکتریکی، سرویس دهی دستورات از سر فرمان. محاسبه و نمایش شارژ باقی مانده باتری؛ حل مشکل مسیر حرکت از پله ها؛ امکان دسترسی از راه دور برنامه های فردی زیر از طریق رایانه داخلی اجرا می شوند:

شتاب و ترمز اسکوتر با شتاب / کاهش سرعت کنترل شده که شخصاً برای کاربر تنظیم می شود.

برنامه ای که الگوریتم عملکرد چرخ های عقب را هنگام چرخش پیاده سازی می کند.

ژیرو تثبیت طولی و عرضی؛

غلبه بر حاشیه بالا و پایین.

بالا و پایین رفتن از پله ها

سازگاری با اندازه مراحل؛

شناسایی پارامترهای راه پله؛

تغییر در فاصله بین دو محور (از 450 تا 850 میلی متر)؛

نظارت بر حسگرهای اسکوتر، واحدهای کنترل درایو، باتری؛

شبیه سازی بر اساس خوانش سنسورهای رادار پارکینگ؛

دسترسی از راه دور به برنامه های کنترل، تغییر تنظیمات از طریق اینترنت.

اسکوتر ترانس دارای 54 سنسور است که به آن اجازه می دهد با محیط سازگار شود. از جمله: سنسورهای هال ساخته شده در موتورهای شیر. سنسورهای زاویه مطلق که موقعیت اجزای ترانس اسکوتر را تعیین می کنند. سنسور فرمان مقاومتی؛ سنسور فاصله مادون قرمز برای رادار پارکینگ؛ شیب سنج که به شما امکان می دهد شیب اسکوتر را هنگام حرکت تعیین کنید. شتاب سنج و سنسور سرعت زاویه ای که برای کنترل تثبیت ژیروسکوپ استفاده می شود. گیرنده فرکانس رادیویی برای کنترل از راه دور؛ سنسور جابجایی خطی مقاومتی برای تعیین موقعیت صندلی نسبت به قاب؛ شنت برای اندازه گیری جریان موتور و ظرفیت باقیمانده باتری؛ کنترل کننده سرعت پتانسیومتری; سنسور وزن سنج فشار برای کنترل توزیع وزن دستگاه.

بلوک دیاگرام کلی سیستم کنترل در شکل 5.35 ارائه شده است.

برنج. 5.35. بلوک دیاگرام یک سیستم کنترل برای ترانس اسکوتر از خانواده "کانگورو".

افسانه:

RMC – سنسورهای زاویه مطلق، سنسور DH – هال. CU - واحد کنترل؛ LCD - نشانگر کریستال مایع؛ MKL - موتور چرخ چپ؛ گیربکس دستی – موتور چرخ راست؛ BMS - سیستم مدیریت انرژی؛ LAN - پورت برای اتصال خارجی رایانه داخلی به منظور برنامه نویسی، پیکربندی و غیره؛ T - ترمز الکترومغناطیسی.

مزایای اصلی دستگاه های مکاترونیک در مقایسه با وسایل اتوماسیون سنتی عبارتند از:

هزینه نسبتاً کم به دلیل درجه بالایی از یکپارچگی، یکسان سازی و استانداردسازی تمام عناصر و رابط ها.

کیفیت بالای اجرای حرکات پیچیده و دقیق به دلیل استفاده از روش های کنترل هوشمند.

قابلیت اطمینان بالا، دوام و مصونیت سر و صدا؛

فشردگی ساختاری ماژول ها (تا مینیاتورسازی و ریز ماشین ها)،

بهبود وزن، اندازه و ویژگی های دینامیکی ماشین ها به دلیل ساده سازی زنجیره های سینماتیکی.

توانایی ادغام ماژول های کاربردی در سیستم ها و مجتمع های مکاترونیک پیچیده برای وظایف خاص مشتری.

حجم تولید جهانی دستگاه‌های مکاترونیک هر سال افزایش می‌یابد و حوزه‌های جدید بیشتری را پوشش می‌دهد. امروزه ماژول ها و سیستم های مکاترونیک به طور گسترده در زمینه های زیر استفاده می شوند:

ساخت و ساز ماشین ابزار و تجهیزات برای اتوماسیون فرآیندهای تکنولوژیکی؛

رباتیک (صنعتی و خاص)؛

فناوری هوانوردی، فضایی و نظامی؛

صنعت خودرو (به عنوان مثال، سیستم های ترمز ضد قفل، کنترل پایداری خودرو و سیستم های پارک خودکار)؛

وسایل نقلیه غیر سنتی (دوچرخه برقی، چرخ دستی، اسکوتر برقی، ویلچر)؛

تجهیزات اداری (به عنوان مثال، دستگاه های فتوکپی و فکس)؛

عناصر فناوری رایانه (به عنوان مثال، چاپگرها، پلاترها، درایوهای دیسک)؛

تجهیزات پزشکی (توانبخشی، بالینی، خدمات)؛

لوازم خانگی (شستشو، خیاطی، ماشین ظرفشویی و سایر ماشین آلات)؛

ریزماشین ها (برای پزشکی، بیوتکنولوژی، ارتباطات و مخابرات)؛

دستگاه ها و ماشین های کنترل و اندازه گیری؛

تجهیزات عکس و فیلم؛

شبیه سازها برای آموزش خلبانان و اپراتورها؛

صنعت نمایش (سیستم های صدا و روشنایی).

البته این لیست قابل گسترش است.

توسعه سریع مکاترونیک در دهه 90 به عنوان یک جهت علمی و فنی جدید ناشی از سه عامل اصلی است:

روندهای جدید در توسعه صنعتی جهانی؛

توسعه اصول و روش شناسی اساسی مکاترونیک (ایده های علمی پایه، راه حل های فنی و فناوری اساسا جدید).

فعالیت متخصصان در زمینه های تحقیقاتی و آموزشی.

مرحله کنونی توسعه مهندسی مکانیک خودکار در کشور ما در واقعیت‌های جدید اقتصادی در حال وقوع است، زمانی که سوال در مورد توان فنی کشور و رقابت پذیری محصولات تولیدی است.

روندهای زیر در تغییرات در الزامات کلیدی بازار جهانی در منطقه مورد بررسی قابل شناسایی است:

نیاز به تولید و خدمات تجهیزات مطابق با سیستم بین المللی استانداردهای کیفیت تدوین شده در استانداردها ISOسلسله 9000 ;

بین المللی شدن بازار محصولات علمی و فنی و در نتیجه نیاز به اجرای فعال اشکال و روش ها در عمل
مهندسی و انتقال فناوری بین المللی؛

افزایش نقش بنگاه های تولیدی کوچک و متوسط ​​در اقتصاد به دلیل توانایی آنها در پاسخگویی سریع و انعطاف پذیر به تقاضاهای متغیر بازار.

توسعه سریع سیستم‌ها و فن‌آوری‌های کامپیوتری، مخابرات (در کشورهای EEC در سال 2000، 60 درصد رشد کل تولید ملی به دلیل این صنایع بود). پیامد مستقیم این روند کلی، فکری کردن سیستم های کنترل برای حرکت مکانیکی و عملکردهای تکنولوژیکی ماشین های مدرن است.

به نظر می رسد که سطح یکپارچگی عناصر تشکیل دهنده به عنوان ویژگی اصلی طبقه بندی در مکاترونیک در نظر گرفته شود.مطابق با این معیار، سیستم های مکاترونیک را می توان به سطوح یا نسل ها تقسیم کرد، اگر ظاهر آنها را در بازار محصولات با تکنولوژی بالا در نظر بگیریم.از لحاظ تاریخی، ماژول های مکاترونیک سطح اول تنها ترکیبی از دو عنصر اولیه را نشان می دهند. یک نمونه معمولی از یک ماژول نسل اول یک "موتور-گیربکس" است که در آن گیربکس مکانیکی و موتور کنترل شده به عنوان یک عنصر عملکردی واحد تولید می شوند. سیستم های مکاترونیک مبتنی بر این ماژول ها کاربرد گسترده ای در ایجاد وسایل مختلف اتوماسیون تولید پیچیده (نقاله ها، نوار نقاله ها، میزهای دوار، دستکاری های کمکی) یافته اند.

ماژول های مکاترونیک سطح دوم در دهه 80 در ارتباط با توسعه فناوری های الکترونیکی جدید ظاهر شدند که امکان ایجاد حسگرهای مینیاتوری و واحدهای الکترونیکی را برای پردازش سیگنال های آنها فراهم کرد. ترکیب ماژول های درایو با عناصر نشان داده شده منجر به ظهور ماژول های حرکت مکاترونیک شد که ترکیب آنها کاملاً با تعریف معرفی شده در بالا مطابقت دارد، زمانی که ادغام سه دستگاه با ماهیت فیزیکی مختلف به دست آمد: 1) مکانیکی، 2) الکتریکی. و 3) الکترونیکی. بر اساس ماژول های مکاترونیک این کلاس، 1) ماشین های انرژی کنترل شده (توربین و ژنراتور)، 2) ماشین ابزار و ربات های صنعتی با کنترل عددی ایجاد شد.

توسعه نسل سوم سیستم‌های مکاترونیک به دلیل ظهور ریزپردازنده‌ها و کنترل‌کننده‌های نسبتاً ارزان بر اساس آنها در بازار است و هدف آن روشن‌سازی تمام فرآیندهای رخ‌داده در سیستم مکاترونیک است، در درجه اول فرآیند کنترل حرکات عملکردی ماشین آلات و واحدها در همان زمان، اصول و فن آوری های جدید برای ساخت قطعات مکانیکی با دقت بالا و فشرده و همچنین انواع جدیدی از موتورهای الکتریکی (عمدتاً بدون جاروبک و خطی با گشتاور بالا)، حسگرهای بازخورد و اطلاعات در حال توسعه هستند. سنتز فناوری‌های جدید 1) دقت، 2) اطلاعات و 3) اندازه‌گیری فن‌آوری‌های علم فشرده، مبنای طراحی و تولید ماژول‌ها و سیستم‌های مکاترونیک هوشمند را فراهم می‌کند.

در آینده، ماشین‌ها و سیستم‌های مکاترونیک در مجتمع‌های مکاترونیک بر اساس پلتفرم‌های یکپارچه‌سازی مشترک ترکیب خواهند شد. هدف از ایجاد چنین مجتمع هایی دستیابی به ترکیبی از بهره وری بالا و در عین حال انعطاف پذیری محیط فنی و فناوری به دلیل امکان پیکربندی مجدد آن است که رقابت پذیری و کیفیت بالای محصولات را تضمین می کند.

شرکت های مدرنی که به توسعه و تولید محصولات مکاترونیک می پردازند باید وظایف اصلی زیر را در این زمینه حل کنند:

ادغام ساختاری بخش‌های مکانیکی، الکترونیکی و اطلاعاتی (که معمولاً به طور مستقل و جداگانه عمل می‌کنند) در تیم‌های طراحی و تولید واحد؛

آموزش مهندسان و مدیران «مکاترونیک محور» که قادر به یکپارچه سازی سیستم و مدیریت کار متخصصان بسیار متخصص با مدارک مختلف هستند.

ادغام فناوری های اطلاعاتی از زمینه های مختلف علمی و فنی (مکانیک، الکترونیک، کنترل کامپیوتر) در یک جعبه ابزار واحد برای پشتیبانی رایانه ای از وظایف مکاترونیک؛

استانداردسازی و یکسان سازی کلیه عناصر و فرآیندهای مورد استفاده در طراحی و تولید MS.

حل مشکلات ذکر شده اغلب مستلزم غلبه بر سنت های مدیریتی است که در شرکت ایجاد شده است و جاه طلبی های مدیران میانی که به حل مشکلات محدود خود عادت دارند. به همین دلیل است که شرکت های متوسط ​​و کوچک که می توانند ساختار خود را به راحتی و انعطاف پذیری تغییر دهند، آمادگی بیشتری برای انتقال به تولید محصولات مکاترونیک دارند.

اطلاعات مربوطه.

حمل و نقل جاده ای نقش مهمی در سیستم حمل و نقل و اقتصاد کشور دارد. این وسیله نقلیه به طور گسترده ای برای حمل و نقل کالا به راه آهن، اسکله رودخانه و دریا، خدمت به شرکت های تجاری صنعتی، کارگران کشاورزی و تامین حمل و نقل مسافر استفاده می شود. حمل و نقل جاده ای حدود نیمی از حمل و نقل مسافر و بار را تشکیل می دهد (شکل 12.1).

شکل 12.1- توزیع حمل و نقل

به معنای واقعی کلمه کمی بیش از صد سال از ظهور اولین خودرو می گذرد و تقریباً هیچ زمینه فعالیتی وجود ندارد که در آن استفاده نشود. بنابراین، صنعت خودرو در اقتصاد کشورهای توسعه یافته در حال حاضر شاخه پیشرو در مهندسی مکانیک است. دلایلی برای این وجود دارد:

اولا، مردم برای حل مشکلات مختلف تجاری هر روز به خودروهای بیشتری نیاز دارند.

ثانیاً، این صنعت دانش بر و با تکنولوژی بالا است. بسیاری از صنایع دیگر را که شرکت‌هایشان سفارشات بی‌شمارش را انجام می‌دهند، همراه با خود «کشش» می‌کند. نوآوری های ارائه شده در صنعت خودرو به ناچار این صنایع را مجبور به بهبود تولید خود می کند. با توجه به اینکه این گونه صنایع بسیار زیاد است، در نتیجه کل صنعت و در نتیجه کل اقتصاد افزایش می یابد.

ثالثاً، صنعت خودرو در همه کشورهای توسعه یافته یکی از سودآورترین بخش های اقتصاد ملی است، زیرا به افزایش گردش تجاری کمک می کند و از طریق فروش در بازارهای داخلی و جهانی درآمد قابل توجهی را به خزانه دولت می رساند.

چهارم، صنعت خودروسازی یک صنعت استراتژیک مهم است. توسعه این صنعت باعث می شود کشور از نظر اقتصادی قوی تر و در نتیجه مستقل تر شود. استفاده گسترده از بهترین نمونه های فناوری خودرو در ارتش بدون شک توان دفاعی کشور را افزایش می دهد.

در حال حاضر روندهای متعددی در صنعت خودروسازی وجود دارد که حاکی از اهمیت و اهمیت آن و همچنین صنایع مرتبط با آن در اقتصاد کشورهای صنعتی است. رویکرد کاملاً جدیدی برای توسعه فنی خودرو، سازماندهی و فناوری تولید آن وجود دارد. روندهای علمی و فناوری شامل کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای، توسعه یک وسیله نقلیه فوق سبک، بهبود ایمنی، کیفیت، قابلیت اطمینان و دوام و همچنین توسعه سیستم های بزرگراهی هوشمند است.

توسعه مکاترونیک در خودروها (شکل 12.2) و روی ماشین های تولیدی ویژگی های خاص خود را دارد. در خودروها، گسترش اتوماسیون، و در نتیجه مکاترونیک، در درجه اول در زمینه وسایل راحتی آغاز شد. اولین واحد مکاترونیک، همانطور که در طول تاریخ اتفاق افتاده است، یک موتور با سیستم تامین سوخت و تنظیم خودکار بود. دومی سیستم مدیریت توان پیوست (EHR) است که پیشرو جهانی در تولید آن بوش است. سوم انتقال است. در اینجا این فرآیند با ظهور گیربکس های مکانیکی با تعویض دنده تحت بار آغاز شد. آنها دارای تجهیزات سوئیچینگ هیدرولیک و سپس الکتروهیدرولیک و سپس کنترل سوئیچینگ خودکار الکترونیکی بودند. شرکت‌های غربی (ZF آلمان و دیگران) شروع به عرضه کارخانه‌های خودروسازی و تولید جعبه‌دنده برای فروش در چنین مجموعه کاملی کردند.

قدرت و مزایای طراحی مکاترونیک واحدها به ویژه در نمونه گیربکس ها به وضوح قابل مشاهده است که با یا بدون کنترل خودکار و سایر اجزای یکسان مجموعه، تضاد قابل توجهی را در ویژگی های خود و وسایل نقلیه مجهز به آن نشان می دهد. آنها در شکل مکاترونیک، آنها تقریباً در تمام شاخص های عملکرد ماشین: فنی، اقتصادی و ارگونومیک، ویژگی های مطلوب تری را ارائه می دهند.

با مقایسه مجتمع های مکاترونیک با نمونه های اولیه غیر مکاترونیک آنها از نظر برتری فنی، به راحتی می توان دریافت که اولی نه تنها در شاخص های کلی، بلکه در سطح و کیفیت طراحی نیز به طور قابل توجهی بر دومی برتری دارد. این تعجب آور نیست: اثر هم افزایی نه تنها در محصول نهایی، بلکه در فرآیند طراحی به دلیل رویکرد جدید طراحی ظاهر می شود.

شکل 12.2- طبقه بندی سیستم های مکاترونیک خودرو

هنگام کنترل عملکرد موتور خودرو از سیستم های مختلفی استفاده می شود:

- AVCS (سیستم کنترل سوپاپ فعال)- سیستم زمانبندی متغیر سوپاپ در خودروهای سوبارو، ارتفاع بالابر سوپاپ را بسته به بار لحظه ای موتور تغییر می دهد. راه آهن مشترک(نیسان) - یک سیستم تزریق که سوخت را از طریق یک ریل مشترک تحت فشار بالا به سیلندرها می رساند. چندین مزیت دارد که رانندگی را برای راننده لذت بخش تر می کند: موتورهای دیزلی با Common Rail هم با واکنش عالی دریچه گاز و هم مصرف سوخت پایین مشخص می شوند و نیاز به توقف مکرر در پمپ بنزین ها را از بین می برند.

-GDI- تزریق مستقیم بنزین، که می تواند به عنوان "موتور با تزریق مستقیم سوخت" ترجمه شود، یعنی سوخت در چنین موتوری نه به منیفولد ورودی، بلکه مستقیماً به سیلندرهای موتور تزریق می شود. M-Fire- سیستم کنترل فرآیند احتراق - کدورت گازهای خروجی و محتوای اکسیدهای نیتروژن در آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد و به طور همزمان باعث افزایش قدرت و کاهش سطح نویز می شود.

- MIVEC(Mitsubishi) - به طور بهینه زمان باز شدن سوپاپ های ورودی را مطابق با شرایط عملکرد موتور کنترل می کند که باعث بهبود پایداری موتور در حالت آرام، قدرت و ویژگی های گشتاور برای کل محدوده عملیاتی می شود.

- VTEC(هوندا) - سیستم زمانبندی متغیر سوپاپ. آنها برای بهبود ویژگی های گشتاور در محدوده سرعت گسترده و همچنین برای بهبود کارایی و عملکرد زیست محیطی موتور استفاده می شوند. همچنین در خودروهای مزدا استفاده می شود.

- DPS- سیستم پمپ دوگانه - دو پمپ روغن به صورت سری (یعنی یکی پس از دیگری) متصل می شوند. در سرعت چرخش مساوی هر دو پمپ روغن، گردش روغن "یکنواخت" رخ می دهد، به عنوان مثال. هیچ ناحیه ای با فشار بالا و پایین وجود ندارد (شکل 12.3).

شکل 12.3- سیستم پمپ دوگانه

- راه آهن مشترک(انگلیسی) بزرگراه مشترک) - تکنولوژی مدرن سیستم های تامین سوخت در موتورهای دیزل با تزریق مستقیم. در یک سیستم ریل مشترک، پمپ سوخت را تحت فشار بالا (250 تا 1800 بار، بسته به حالت کارکرد موتور) وارد ریل سوخت مشترک می کند. انژکتورهای کنترل شده الکترونیکی با دریچه های الکترومغناطیسی یا پیزوالکتریک سوخت را به داخل سیلندرها تزریق می کنند. بسته به طراحی، انژکتورها از 2 تا 5 تزریق در هر ضربه تولید می کنند. محاسبه دقیق زاویه شروع تزریق و مقدار سوخت تزریق شده به موتورهای دیزل اجازه می دهد تا نیازهای زیست محیطی و اقتصادی را برآورده کنند. علاوه بر این، موتورهای دیزلی با سیستم ریل مشترک از نظر قدرت و ویژگی های دینامیکی بسیار نزدیک هستند و در برخی موارد از موتورهای بنزینی پیشی می گیرند.

انواع مختلفی از دستگاه های انتقال مکاترونیک وجود دارد:

-CVT- گیربکس اتوماتیک با CVT. این یک مکانیسم با محدوده نسبت دنده بیشتر از یک گیربکس 5 سرعته دستی است.

-DAC- Downhill Assist Control - این سیستم رفتار خودرو را در شیب های تند کنترل می کند. چرخ ها مجهز به حسگرهایی هستند که سرعت چرخش چرخ ها را اندازه گیری می کنند و دائماً آن را با سرعت خودرو مقایسه می کنند. با تجزیه و تحلیل داده های دریافتی، الکترونیک چرخ های جلو را به موقع تا سرعت حدود 5 کیلومتر در ساعت ترمز می کند.

- DDS- پشتیبانی از درایو سراشیبی - سیستم کنترل رانندگی در خودروهای نیسان در شیب های تند. DDS هنگام فرود به طور خودکار سرعت 7 کیلومتر در ساعت را حفظ می کند و از قفل شدن چرخ ها جلوگیری می کند.

- Drive Select 4x4- چرخ متحرک را می توان در حین حرکت با سرعت 100 کیلومتر در ساعت روشن و خاموش کرد.

- TSA(Trailer Stability Assist) - سیستمی برای تثبیت وسیله نقلیه هنگام رانندگی با تریلر. هنگامی که خودرو پایداری خود را از دست می دهد، معمولاً در طول جاده شروع به تاب خوردن می کند. در این حالت، TSA چرخ‌ها را به صورت مورب ترمز می‌کند (جلو چپ - عقب راست یا جلو راست - عقب چپ) در نقطه مقابل لرزش‌ها، در حالی که به طور همزمان سرعت خودرو را با کاهش سوخت به موتور کاهش می‌دهد. مورد استفاده در خودروهای هوندا

- Easy Select 4WD- سیستم تمام چرخ متحرک که به طور گسترده در خودروهای میتسوبیشی استفاده می شود، به شما امکان می دهد در هنگام حرکت خودرو، 2WD را به 4WD و بالعکس تغییر دهید.

- کنترل منطق درجه- سیستم انتخاب دنده "هوشمند" کشش یکنواختی را فراهم می کند که به ویژه هنگام بالا رفتن از سربالایی مهم است.

- هایپرترونیک CVT-M6(نیسان) - شتاب صاف و بدون پله را بدون تکان های معمولی گیربکس های اتوماتیک سنتی ارائه می دهد. آنها همچنین نسبت به گیربکس های اتوماتیک سنتی مصرف سوخت بیشتری دارند. CVT-M6 برای رانندگانی طراحی شده است که می خواهند مزایای گیربکس اتوماتیک و دستی را با هم ترکیب کنند. با حرکت اهرم دنده به دورترین شیار از راننده، این فرصت را به دست می آورید که شش دنده را با ضرایب ثابت تغییر دهید.

- INVECS-II- اتومات تطبیقی ​​(میتسوبیشی) - گیربکس اتوماتیک با حالت اسپرت و امکان کنترل مکانیکی.

- EBA- یک سیستم کنترل الکترونیکی فشار در سیستم ترمز هیدرولیک، که در صورت لزوم ترمز اضطراری و وجود نیروی کافی روی پدال ترمز، به طور مستقل فشار را در خط ترمز افزایش می دهد و این کار را چندین برابر سریعتر از یک فرد انجام می دهد. و سیستم EBD نیروهای ترمز را به طور مساوی توزیع می کند و با سیستم ترمز ضد قفل ABS کار می کند.

-ESP+- سیستم تثبیت لغزش ESP - پیچیده ترین سیستم با استفاده از قابلیت های ترمز ضد قفل، ضد لغزش با کنترل کشش و سیستم های کنترل الکترونیکی دریچه گاز. واحد کنترل اطلاعات را از سنسورهای شتاب زاویه ای خودرو، زاویه فرمان، اطلاعات مربوط به سرعت خودرو و چرخش هر چرخ دریافت می کند. سیستم این داده ها را تجزیه و تحلیل می کند و مسیر حرکت را محاسبه می کند و اگر در حین پیچ ها یا مانورها سرعت واقعی با سرعت محاسبه شده مطابقت نداشته باشد و خودرو به سمت بیرون یا داخل پیچ "حمل" کند، مسیر را تنظیم می کند، چرخ ها را ترمز می کند و موتور را کاهش می دهد. کشش

-HAC- کنترل کمکی به حرکت در سربالایی - این سیستم رفتار خودرو را در شیب های تند کنترل می کند. HAC نه تنها از چرخش چرخ‌ها هنگام راه‌اندازی یک شیب لغزنده جلوگیری می‌کند، بلکه می‌تواند از چرخش خودرو به عقب نیز جلوگیری کند، اگر سرعت خودرو خیلی کم باشد و زیر وزن بدنه به پایین سر بخورد.

- نگهدارنده تپه- با استفاده از این دستگاه، حتی پس از رها شدن پدال ترمز، خودرو روی ترمز نگه داشته می شود؛ هولدر تنها پس از رها شدن پدال کلاچ خاموش می شود. برای شروع حرکت در سربالایی طراحی شده است.

- کنترل دوگانه AIRMATIC- سیستم تعلیق بادی فعال با تنظیم الکترونیکی و سیستم میرایی تطبیقی ​​ADS II کاملاً خودکار عمل می کند (شکل 12.4). در مقایسه با سیستم تعلیق فولادی سنتی، راحتی و ایمنی رانندگی را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. AIRMATIC DC با بالشتک های هوا کار می کند که بسته به وضعیت رانندگی به صورت الکترونیکی سخت تر یا نرم تر می شوند. برای مثال، اگر سنسورها سبک رانندگی اسپرت را تعیین کنند، سیستم تعلیق بادی که در حالت عادی راحت است، به طور خودکار سفت تر می شود. ویژگی های تعلیق و میرایی را می توان به صورت دستی در حالت اسپرت یا راحتی با استفاده از سوئیچ تنظیم کرد.

قطعات الکترونیکی با چهار حالت مختلف میرایی (ADS II) کار می کنند که به طور خودکار در هر چرخ با شرایط جاده سازگار می شوند. بنابراین، خودرو حتی در جاده‌های بد بدون به خطر انداختن پایداری، به نرمی می‌چرخد.

شکل 12.4- کنترل دوگانه AIRMATIC

این سیستم همچنین به عملکرد تنظیم سطح خودرو مجهز شده است. این فاصله تقریباً ثابتی از زمین را حتی در هنگام بارگیری خودرو فراهم می کند که به خودرو پایداری می بخشد. هنگام رانندگی با سرعت بالا، وسیله نقلیه می تواند به طور خودکار خود را پایین بیاورد تا چرخش بدنه کاهش یابد. در سرعت‌های بالاتر از 140 کیلومتر در ساعت، خودرو به‌طور خودکار 15 میلی‌متر کاهش می‌یابد و در سرعت‌های کمتر از 70 کیلومتر در ساعت، دوباره سطح عادی بازمی‌گردد. علاوه بر این، برای جاده های بد می توان به صورت دستی خودرو را 25 میلی متر بالا برد. هنگام رانندگی مداوم با سرعت حدود 80 کیلومتر در ساعت یا اگر سرعت از 120 کیلومتر در ساعت بیشتر شود، سطح عادی به طور خودکار بازیابی می شود.

همچنین، خودروها از سیستم‌های ترمز مختلفی استفاده می‌کنند که برای کاهش قابل توجه فاصله ترمز، تفسیر هوشمندانه رفتار راننده در هنگام ترمزگیری، و فعال کردن حداکثر نیروی ترمز در صورت ترمز اضطراری استفاده می‌شوند.

- سیستم کمکی ترمز (BAS)که به صورت استاندارد در تمام خودروهای سواری مرسدس بنز تعبیه شده است، رفتار راننده در هنگام ترمزگیری را تفسیر می کند و در صورت تشخیص ترمز اضطراری، اگر راننده پدال ترمز را به اندازه کافی فشار ندهد، حداکثر نیروی ترمز ایجاد می کند. توسعه کمک ترمز بر اساس داده های به دست آمده توسط بخش تحقیقات تصادفات مرسدس بنز است: در شرایط بحرانی، رانندگان به سرعت پدال ترمز را فشار می دهند، اما نه به اندازه کافی محکم. در این حالت، دستیار ترمز می تواند به طور موثر از راننده پشتیبانی کند.

برای درک بهتر، اجازه دهید مروری کوتاه بر فناوری سیستم های ترمز مدرن داشته باشیم: تقویت کننده ترمز، که فشار ایجاد شده توسط پای راننده را افزایش می دهد، از دو محفظه تشکیل شده است که توسط یک غشای متحرک از یکدیگر جدا شده اند. اگر ترمز انجام نشود، در هر دو محفظه خلاء وجود دارد. با فشار دادن پدال ترمز، یک سوپاپ کنترل مکانیکی در بوستر ترمز باز می شود که هوا را به محفظه عقب می دهد و نسبت فشار را در دو محفظه تغییر می دهد. حداکثر نیرو زمانی ایجاد می شود که فشار اتمسفر در محفظه دوم حاکم باشد. در سیستم کمکی ترمز (BAS)، یک سنسور به اصطلاح حرکت دیافراگم تشخیص می دهد که آیا ترمز شدید است یا خیر. حرکت غشاء بین محفظه ها را تشخیص داده و مقدار را به واحد کنترل BAS منتقل می کند. با مقایسه مداوم مقادیر، میکرو کامپیوتر لحظه ای را تشخیص می دهد که سرعت فشار دادن پدال ترمز (برابر سرعت حرکت غشاء در تقویت کننده ترمز) از مقدار استاندارد فراتر می رود - این یک ترمز اضطراری است. در این حالت، سیستم یک دریچه مغناطیسی را فعال می کند که از طریق آن محفظه عقب فوراً با هوا پر می شود و حداکثر نیروی ترمز ایجاد می شود. با وجود این ترمز کامل خودکار، چرخ‌ها قفل نمی‌شوند، زیرا سیستم ترمز ضد قفل معروف ABS نیروی ترمز را متناسب می‌کند و به طور بهینه آن را در آستانه قفل نگه می‌دارد و در نتیجه قابلیت کنترل خودرو را حفظ می‌کند. اگر راننده پای خود را از روی پدال ترمز بردارد، یک سنسور واکنش ویژه دریچه مغناطیسی را می بندد و بوست ترمز خودکار خاموش می شود.

شکل 12.6– کمک ترمز (BAS) مرسدس بنز

- سیستم ترمز ضد قفل (ABS)(سیستم ضد قفل آلمانی سیستم ترمز ضد قفل انگلیسی (ABS)) - سیستمی که از قفل شدن چرخ های خودرو هنگام ترمزگیری جلوگیری می کند. هدف اصلی این سیستم کاهش فاصله ترمز و اطمینان از کنترل خودرو در هنگام ترمزگیری ناگهانی و از بین بردن امکان لغزش کنترل نشده است.

ABS از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:

سنسورهای سرعت یا شتاب (کاهش سرعت) نصب شده بر روی توپی چرخ خودرو.

دریچه های کنترل، که عناصر تعدیل کننده فشار هستند، در خط اصلی سیستم ترمز نصب شده اند.

یک واحد کنترل که سیگنال های سنسورها را دریافت می کند و عملکرد سوپاپ ها را کنترل می کند.

پس از شروع ترمزگیری، ABS شروع به تعیین مداوم و نسبتاً دقیق سرعت چرخش هر چرخ می کند. اگر یکی از چرخ ها به طور قابل توجهی کندتر از چرخ های دیگر شروع به چرخش کند (که به این معنی است که چرخ نزدیک به قفل شدن است)، یک سوپاپ در خط ترمز نیروی ترمز روی آن چرخ را محدود می کند. به محض اینکه چرخ شروع به چرخش سریعتر از سایرین کند، نیروی ترمز دوباره باز می گردد.

این فرآیند چندین بار (یا چند ده بار) در ثانیه تکرار می شود و معمولاً منجر به ضربان قابل توجه پدال ترمز می شود. نیروی ترمز می تواند هم در کل سیستم ترمز به طور همزمان (ABS تک کاناله) و هم در سیستم ترمز جانبی (ABS دو کاناله) یا حتی یک چرخ منفرد (ABS چند کاناله) محدود شود. سیستم های تک کانال کاهش سرعت نسبتاً مؤثری را ارائه می دهند، اما تنها در صورتی که شرایط کشش همه چرخ ها کم و بیش برابر باشد. سیستم‌های چند کاناله گران‌تر و پیچیده‌تر از سیستم‌های تک کاناله هستند، اما در هنگام ترمزگیری روی سطوح غیریکنواخت مؤثرتر هستند، اگر مثلاً هنگام ترمزگیری یک یا چند چرخ به یخ، قسمت خیس جاده، یا کنار جاده

سیستم های کنترل و ناوبری در خودروهای مدرن در حال گسترش هستند. .

- سیستم DISTRONIC- تنظیم الکترونیکی فاصله تا وسیله نقلیه جلویی با استفاده از رادار، کنترل ساده با استفاده از اهرم TEMPOMAT، ایجاد راحتی بیشتر در اتوبان ها و جاده های مشابه، حفظ شرایط کاری راننده.

کنترل فاصله DISTRONIC فاصله مورد نیاز را تا خودروی جلویی حفظ می کند. اگر فاصله کاهش یابد، سیستم ترمز فعال می شود. اگر وسیله نقلیه ای جلوتر نباشد، DISTRONIC سرعت تعیین شده توسط راننده را حفظ می کند. DISTRONIC راحتی بیشتری را برای رانندگی در اتوبان و جاده های مشابه فراهم می کند. این میکروکامپیوتر سیگنال های رادار را که در پشت مشبک رادیاتور نصب شده است با سرعت 30 تا 180 کیلومتر بر ساعت پردازش می کند. پالس های رادار از خودروی جلویی منعکس شده، پردازش می شوند و بر اساس این اطلاعات فاصله تا خودروی جلویی و سرعت آن محاسبه می شود. اگر مرسدس بنز با DISTRONIC به خودروی جلویی نزدیک شود، DISTRONIC به طور خودکار دریچه گاز را کاهش می دهد و برای حفظ فاصله تنظیم شده، ترمز را فشار می دهد. در صورت نیاز به ترمز شدید، راننده با استفاده از سیگنال صوتی و چراغ هشدار در این مورد مطلع می شود - این بدان معنی است که راننده باید خودش پدال ترمز را فشار دهد. در صورت افزایش فاصله، DISTRONIC مجدداً مسافت مورد نیاز را تضمین می کند و خودرو را به سرعت تنظیم شده شتاب می دهد. DISTRONIC توسعه بیشتر عملکرد استاندارد TEMPOMAT با محدودیت سرعت متغیر SPEEDTRONIC است.

شکل 12.7- سیستم کنترل و ناوبری

مرسدس بنز اولین سیستم تعلیق بادی مکاترونیک، AIR-matic، با کنترل دمپر ADS را به صورت استاندارد در سدان های کلاس S معرفی کرده است.

در سیستم AIR-matic، پایه سدان کلاس S حاوی یک عنصر الاستیک پنوماتیکی است: نقش فنرهای معمولی در اینجا توسط هوای فشرده محصور شده در زیر یک محفظه طناب لاستیکی ایفا می شود. استرات همچنین دارای یک کمک فنر با "کشش" غیرمعمول در کناره است. به طور طبیعی، ماشین مجهز به یک سیستم پنوماتیک کامل (کمپرسور، گیرنده، خطوط، دستگاه های سوپاپ) است. و همچنین شبکه ای از حسگرها و البته یک پردازنده. سیستم چگونه کار می کند. به دستور پردازنده، دریچه ها دسترسی هوا را از سیستم پنوماتیک به عناصر الاستیک باز می کنند (یا هوا را از آنجا تخلیه می کنند). به این ترتیب، سطح کف بدنه تغییر می کند: سیستم وابستگی خود را به سرعت وسیله نقلیه ترکیب می کند. راننده همچنین می تواند "اراده خود را نشان دهد" - مثلاً ماشین را بالا بیاورد تا از روی دست اندازهاهای قابل توجه رانندگی کند.

A.D.S.کار "ظریف" تری را انجام می دهد - کمک فنرها را کنترل می کند. همانطور که میله کمک فنر حرکت می کند، بخشی از سیال نه تنها از طریق دریچه های پیستون، بلکه از طریق همان "امتداد" که در آن محرک سیستمی از دریچه ها است جریان می یابد که چهار حالت ممکن برای عملکرد کمک فنر را فراهم می کند. بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسورها و مطابق با الگوریتم انتخاب شده توسط راننده ("اسپرت" یا "راحت")، پردازنده برای هر کمک فنر حالتی را انتخاب می کند که بهترین حالت را با "لحظه فعلی" مطابقت دارد و دستوراتی را به محرک ها

خودروهای مدرن مجهز هستند سیستم کنترل آب و هوا. این سیستم برای ایجاد و حفظ خودکار یک محیط کوچک در داخل خودرو طراحی شده است. این سیستم عملکرد مشترک سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع را از طریق کنترل الکترونیکی تضمین می کند.

استفاده از وسایل الکترونیکی امکان دستیابی به کنترل آب و هوای منطقه ای در داخل خودرو را فراهم کرده است. بسته به تعداد مناطق دما، سیستم های کنترل آب و هوای زیر متمایز می شوند:

· کنترل آب و هوا تک منطقه ای.

· کنترل آب و هوای دو منطقه ای.

· کنترل آب و هوا سه منطقه ای.

· کنترل آب و هوا چهار منطقه ای.

سیستم کنترل آب و هوا دارای موارد زیر است دستگاه عمومی:

· سیستم کنترل آب و هوا؛

· سیستم کنترل.

سیستم تهویه هواشامل عناصر ساختاری سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، از جمله:

· رادیاتور بخاری؛

· عرضه فن هوا؛

· تهویه مطبوع متشکل از یک اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و گیرنده.

عناصر اصلی سیستم های کنترل آب و هواهستند:

· سنسورهای ورودی.

· بلوک کنترل.

· محرک ها.

سنسورهای ورودیاندازه گیری پارامترهای فیزیکی مربوطه و تبدیل آنها به سیگنال های الکتریکی. سنسورهای ورودی سیستم کنترل عبارتند از:

· سنسور دمای هوای بیرون؛

· سنسور سطح تابش خورشیدی (فتودیود).

· سنسورهای دمای خروجی.

پتانسیومتر دمپر؛

· سنسور دمای اواپراتور.

· سنسور فشار در سیستم تهویه مطبوع.

تعداد سنسورهای دمای خروجی با طراحی سیستم کنترل آب و هوا تعیین می شود. یک سنسور دمای خروجی را می توان به سنسور دمای خروجی چاه پا اضافه کرد. در سیستم کنترل آب و هوای دو منطقه ای، تعداد سنسورهای دمای خروجی دو برابر می شود (سنسورهای سمت چپ و راست)، و در سیستم کنترل آب و هوا سه منطقه ای، تعداد سنسورهای دمای خروجی سه برابر می شود (سنسورهای سمت چپ، سمت راست و عقب).

پتانسیومترهای دمپر موقعیت فعلی دمپرهای هوا را ثبت می کنند. سنسورهای دما و فشار اواپراتور عملکرد سیستم تهویه مطبوع را تضمین می کند. واحد کنترل الکترونیکی سیگنال ها را از سنسورها دریافت می کند و مطابق با برنامه برنامه ریزی شده، اقدامات کنترلی را روی محرک ها ایجاد می کند.

محرک ها شامل درایوهای دمپر و موتور الکتریکی فن هوای تغذیه هستند که با کمک آنها رژیم دمای مشخص شده ایجاد و حفظ می شود. دمپرها می توانند به صورت مکانیکی یا الکتریکی هدایت شوند. دمپرهای زیر را می توان در طراحی سیستم کنترل آب و هوا استفاده کرد:

· تامین دمپر هوا؛

· دمپر مرکزی؛

· دمپرهای کنترل دما (در سیستم هایی با 2 یا بیشتر منطقه کنترل).

· دمپر گردش مجدد

· فلپ برای یخ زدایی شیشه.

سیستم کنترل آب و هوا کنترل خودکار دمای داخل خودرو را در محدوده 16 تا 30 درجه سانتی گراد فراهم می کند.

مقدار دمای مورد نظر با استفاده از کنترل های روی صفحه ابزار خودرو تنظیم می شود. سیگنال از رگولاتور وارد واحد کنترل الکترونیکی می شود، جایی که برنامه مربوطه فعال می شود. مطابق با الگوریتم تعیین شده، واحد کنترل سیگنال های سنسورهای ورودی را پردازش کرده و محرک های لازم را فعال می کند. در صورت لزوم، کولر گازی روشن می شود.

یک خودروی مدرن منبع افزایش خطر است. افزایش مداوم قدرت و سرعت وسیله نقلیه و تراکم ترافیک به طور قابل توجهی احتمال وقوع یک وضعیت اضطراری را افزایش می دهد.

برای محافظت از مسافران در صورت تصادف، دستگاه های ایمنی فنی به طور فعال در حال توسعه و پیاده سازی هستند. در پایان دهه 50 قرن گذشته ظاهر شد کمربند ایمنیطراحی شده برای نگه داشتن سرنشینان در صندلی های خود در هنگام برخورد. در اوایل دهه 80 استفاده کردند کیسه های هوا.

مجموعه ای از عناصر ساختاری مورد استفاده برای محافظت از مسافران در برابر آسیب در تصادف، سیستم ایمنی غیرفعال خودرو را تشکیل می دهد. این سیستم باید نه تنها برای مسافران و وسیله نقلیه خاص، بلکه برای سایر کاربران جاده نیز محافظت کند.

مهمترین اجزای سیستم ایمنی غیرفعال خودرو عبارتند از:

· کمربند ایمنی؛

کشنده کمربند ایمنی؛

· تکیه گاه های سر فعال.

· کیسه هوا؛

· بدنه خودرو، مقاوم در برابر تغییر شکل؛

سوئیچ قطع باتری اضطراری.

· تعدادی از دستگاه های دیگر (سیستم حفاظت از واژگونی در یک تبدیل؛ سیستم های ایمنی کودک - لنگرها، صندلی ها، کمربند ایمنی).

یک سیستم ایمنی غیرفعال مدرن خودرو به صورت الکترونیکی کنترل می شود و از تعامل موثر اکثر اجزا اطمینان می دهد.

سیستم کنترلشامل می شود:

· سنسورهای ورودی.

· بلوک کنترل.

· محرک اجزای سیستم.

سنسورهای ورودی پارامترهایی را که در آن یک موقعیت اضطراری رخ می دهد ثبت می کنند و آنها را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. سنسورهای ورودی عبارتند از:

· سنسور ضربه؛

سوئیچ سگک کمربند ایمنی؛

· سنسور اشغال صندلی سرنشین جلو؛

· سنسور موقعیت صندلی راننده و سرنشین جلو.

به عنوان یک قاعده، دو عدد در هر طرف ماشین نصب می شود. سنسور ضربه. آنها عملکرد کیسه های هوای مربوطه را تضمین می کنند. در عقب، زمانی که وسیله نقلیه مجهز به پشتیبان‌های سر فعال الکتریکی است، از سنسورهای ضربه استفاده می‌شود. سوئیچ سگک کمربند ایمنی استفاده از کمربند ایمنی را تشخیص می دهد.

سنسور اشغال صندلی سرنشین جلو به شما امکان می دهد در مواقع اضطراری کیسه هوای مناسب را حفظ کنید و مسافری در صندلی جلو نباشد.

بسته به موقعیت صندلی راننده و سرنشین جلو که توسط سنسورهای مربوطه ثبت می شود، ترتیب و شدت استفاده از اجزای سیستم تغییر می کند.

بر اساس مقایسه سیگنال های سنسور با پارامترهای کنترل، واحد کنترل شروع یک وضعیت اضطراری را تشخیص داده و محرک های لازم عناصر سیستم را فعال می کند.

محرک های عناصر سیستم ایمنی غیرفعال عبارتند از:

· اسکویب کیسه هوا؛

· گیره کشنده کمربند ایمنی.

· squib (رله) سوئیچ باتری اضطراری.

· اسکویب مکانیزم محرک پشتی سر فعال (هنگام استفاده از تکیه گاه های الکتریکی).

· چراغ هشدار نشان دهنده بازنبستن کمربند ایمنی.

فعال سازی محرک ها در ترکیب خاصی مطابق با نرم افزار تعبیه شده انجام می شود.

ISOFIX- سیستم ایزوفیکس برای محکم کردن صندلی کودک. از نظر خارجی، صندلی های کودک با این سیستم با دو قفل جمع و جور که در پشت کشویی قرار دارند، متمایز می شوند. قفل ها با یک میله شش میلی متری که در پشت شاخه ها در پایه پشتی صندلی پنهان شده است، درگیر می شوند.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

وزارت آموزش عالی و متوسطه ویژه جمهوری ازبکستان

موسسه مهندسی و فناوری بخارا

کار مستقل

سیستم های مکاترونیک برای حمل و نقل جاده ای

طرح

معرفی

1. بیان هدف و مشکل

2. کنترل قوانین (برنامه ها) برای تعویض دنده

3. ماشین مدرن

4. مزایای محصول جدید

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

مکاترونیک به عنوان یک علم پیچیده از ادغام بخش های جداگانه مکانیک و میکروالکترونیک به وجود آمد. می توان آن را به عنوان علمی تعریف کرد که به تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم های پیچیده ای می پردازد که از دستگاه های کنترل مکانیکی و الکترونیکی یکسان استفاده می کنند.

تمام سیستم های مکاترونیک خودروها بر اساس هدف عملکردی خود به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:

سیستم های کنترل موتور؛

سیستم های گیربکس و کنترل شاسی؛

سیستم های کنترل تجهیزات داخلی

سیستم مدیریت موتور به سیستم های مدیریت موتور بنزینی و دیزلی تقسیم می شود. با توجه به هدف آنها، آنها می توانند تک کاره یا پیچیده باشند.

در سیستم های تک عملکردی، کامپیوتر سیگنال ها را فقط به سیستم تزریق می فرستد. تزریق را می توان به صورت مداوم یا به صورت پالس انجام داد. با عرضه ثابت سوخت، مقدار آن به دلیل تغییر فشار در خط سوخت، و با عرضه پالس - به دلیل مدت زمان پالس و فرکانس آن تغییر می کند. امروزه یکی از نویدبخش ترین زمینه ها برای کاربرد سیستم های مکاترونیک، خودروها هستند. اگر صنعت خودرو را در نظر بگیریم، معرفی چنین سیستم هایی به ما این امکان را می دهد که به انعطاف کافی در تولید دست یابیم، روندهای مد را بهتر به تصویر بکشیم، پیشرفت های پیشرفته دانشمندان و طراحان را به سرعت پیاده سازی کنیم و در نتیجه کیفیت جدیدی را برای خریداران خودرو به دست آوریم. خود خودرو، به ویژه یک خودروی مدرن، از نقطه نظر طراحی مورد توجه دقیق قرار دارد. استفاده مدرن از خودرو به دلیل موتورسازی روزافزون کشورها و سخت‌تر شدن استانداردهای زیست‌محیطی، نیازمند افزایش الزامات ایمنی رانندگی است. این امر به ویژه در مورد کلان شهرها صادق است. طراحی سیستم‌های ردیابی متحرک که بر ویژگی‌های عملکرد اجزا و مجموعه‌ها نظارت و تصحیح می‌کنند، برای پاسخ به چالش‌های امروزی شهرنشینی، دستیابی به شاخص‌های بهینه برای دوستی محیط‌زیست، ایمنی و راحتی عملیاتی خودرو طراحی شده‌اند. نیاز فوری به تجهیز موتورهای خودرو به سیستم‌های سوخت پیچیده‌تر و گران‌تر تا حد زیادی با معرفی الزامات سختگیرانه فزاینده برای محتوای مواد مضر در گازهای خروجی توضیح داده می‌شود، که متأسفانه، تازه شروع به اجرا شده است.

در سیستم های پیچیده، یک واحد الکترونیکی چندین زیر سیستم را کنترل می کند: تزریق سوخت، احتراق، زمان بندی سوپاپ، خود تشخیصی و غیره. سیستم کنترل الکترونیکی موتور دیزل میزان سوخت تزریق شده، نقطه شروع تزریق، جریان شمع و غیره را کنترل می کند. در یک سیستم کنترل انتقال الکترونیکی، هدف کنترل عمدتاً گیربکس اتوماتیک است. بر اساس سیگنال‌های سنسورهای زاویه دریچه گاز و سرعت خودرو، ECU نسبت انتقال بهینه را انتخاب می‌کند که باعث بهبود راندمان سوخت و کنترل‌پذیری می‌شود. کنترل شاسی شامل کنترل فرآیندهای حرکت، تغییر مسیر و ترمز خودرو است. آنها بر سیستم تعلیق، فرمان و ترمز تأثیر می گذارند و از حفظ سرعت معین اطمینان می دهند. کنترل تجهیزات داخلی برای افزایش راحتی و ارزش مصرف کننده خودرو طراحی شده است. برای این منظور تهویه مطبوع، تابلوی ابزار الکترونیکی، سیستم اطلاعات چند منظوره، قطب نما، چراغ های جلو، برف پاک کن متناوب، نشانگر چراغ سوخته، دستگاه تشخیص مانع معکوس، دستگاه های ضد سرقت، تجهیزات ارتباطی، قفل مرکزی درب، شیشه های برقی، قابل تنظیم صندلی ها، حالت ایمنی و غیره

1. بیان هدف و مشکل

اهمیت تعیین کننده ای که به سیستم الکترونیکی در خودرو تعلق دارد، توجه بیشتر به مشکلات مربوط به نگهداری آنها را ضروری می سازد. راه حل این مشکلات گنجاندن عملکردهای خود تشخیصی در سیستم الکترونیکی است. اجرای این توابع بر اساس قابلیت‌های سیستم‌های الکترونیکی مورد استفاده در خودرو برای نظارت مستمر و تشخیص عیب به منظور ذخیره این اطلاعات و عیب‌یابی است. خود تشخیصی سیستم های مکاترونیک خودروها. توسعه موتورهای الکترونیکی و سیستم های کنترل گیربکس منجر به بهبود عملکرد خودرو شده است.

بر اساس سیگنال های سنسور، ECU دستوراتی را برای درگیر شدن و جدا کردن کلاچ تولید می کند. این دستورات به شیر برقی ارسال می شود که محرک کلاچ را روشن و خاموش می کند. برای تعویض دنده از دو شیر برقی استفاده می شود. با ترکیب حالت های باز و بسته این دو شیر، سیستم هیدرولیک چهار موقعیت دنده (1، 2، 3 و اوردرایو) را تنظیم می کند. هنگام تعویض دنده، کلاچ جدا می شود و در نتیجه اثرات تغییرات گشتاور مربوط به تعویض دنده از بین می رود.

2.

قوانین کنترل (برنامه ها) برای تعویض دندهدر گیربکس اتوماتیک، با در نظر گرفتن ویژگی های کشش و سرعت مورد نیاز و مصرف سوخت، انتقال بهینه انرژی موتور به چرخ های خودرو را تضمین می کنند. در عین حال، برنامه های دستیابی به ویژگی های کشش و سرعت بهینه و حداقل مصرف سوخت با یکدیگر متفاوت هستند، زیرا دستیابی همزمان به این اهداف همیشه امکان پذیر نیست. بنابراین، بسته به شرایط رانندگی و تمایل راننده، می توانید از یک سوئیچ مخصوص برای انتخاب برنامه "اقتصادی" برای کاهش مصرف سوخت یا برنامه "قدرت" استفاده کنید. پنج یا هفت سال پیش کامپیوتر دسکتاپ شما چه پارامترهایی داشت؟ امروزه، واحدهای سیستمی اواخر قرن بیستم مانند یک آتاویسم به نظر می رسند و فقط وانمود می کنند که یک ماشین تحریر هستند. وضعیت در مورد الکترونیک خودرو نیز مشابه است.

3. ماشین مدرن

اکنون تصور یک ماشین مدرن بدون واحدهای کنترل جمع و جور و محرک - محرک غیرممکن است. علیرغم برخی تردیدها، اجرای آنها با جهش و مرزها در حال پیشرفت است: دیگر از تزریق سوخت الکترونیکی، درایوهای سرو برای آینه ها، سانروف ها و پنجره ها، فرمان برقی و سیستم های سرگرمی چند رسانه ای غافلگیر نخواهیم شد. و چگونه نمی توان به یاد آورد که ورود الکترونیک به یک ماشین اساساً با مسئول ترین اندام - ترمزها آغاز شد. اکنون در سال 1970، توسعه مشترک بوش و مرسدس بنز با نام اختصاری معمولی ABS انقلابی در ایمنی فعال ایجاد کرد. سیستم ترمز ضد قفل نه تنها کنترل خودرو را با فشار دادن پدال به کف تضمین کرد، بلکه باعث ایجاد چندین دستگاه مرتبط - به عنوان مثال، سیستم کنترل کشش (TCS) شد. این ایده اولین بار در سال 1987 توسط یکی از توسعه دهندگان پیشرو الکترونیک داخلی، شرکت بوش، اجرا شد. در اصل، کنترل کشش برعکس ABS است: دومی از لغزش چرخ ها در هنگام ترمزگیری جلوگیری می کند و TCS از لغزش آنها در هنگام شتاب گیری جلوگیری می کند. واحد الکترونیکی کشش روی چرخ ها را از طریق چندین سنسور سرعت کنترل می کند. در صورتی که راننده بیش از حد معمول روی پدال گاز "پا بزند" و خطر لیز خوردن چرخ را ایجاد کند، دستگاه به سادگی موتور را "خفه" می کند. طراحی "اشتها" از سال به سال افزایش یافت. تنها چند سال بعد، ESP (برنامه پایداری الکترونیکی) ایجاد شد. با تجهیز خودرو به سنسورهایی برای زاویه چرخش، سرعت چرخ و شتاب جانبی، ترمزها شروع به کمک به راننده در سخت ترین شرایط کردند. با ترمز کردن یک چرخ یا چرخ دیگر، وسایل الکترونیکی خطر دریفت خودرو را در هنگام گرفتن پیچ های دشوار با سرعت بالا به حداقل می رساند. مرحله بعد: به کامپیوتر سواری آموزش ترمز ... 3 چرخ همزمان داده شد. تحت برخی شرایط در جاده، این تنها راه برای تثبیت خودرو است که نیروهای گریز از مرکز حرکت سعی می کنند آن را از یک مسیر امن دور کنند. اما تاکنون فقط عملکرد "نظارت" به الکترونیک اعتماد شده است. راننده به ایجاد فشار در درایو هیدرولیک با پدال ادامه داد. این سنت توسط SBC الکتروهیدرولیک (Sensotronic Brake Control) شکسته شد که از سال 2006 به طور استاندارد بر روی برخی از مدل های مرسدس بنز نصب شده است. بخش هیدرولیک سیستم توسط یک ذخیره کننده فشار، سیلندر ترمز اصلی و خطوط نشان داده شده است. برقی - با پمپ ایجاد فشار 140-160 اتمسفر. سنسورهای فشار، سرعت چرخ و حرکت پدال ترمز. با فشار دادن دومی، راننده میله تقویت کننده خلاء معمولی را حرکت نمی دهد، بلکه "دکمه" را با پای خود فشار می دهد و سیگنالی را به کامپیوتر ارسال می کند، گویی که او نوعی لوازم خانگی را کنترل می کند. همان کامپیوتر فشار بهینه را برای هر مدار محاسبه می کند و پمپ از طریق شیرهای کنترل سیال را به سیلندرهای کار می رساند.

4. مزایای محصول جدید

مزایای محصول جدید- پاسخ سریع، ترکیب عملکردهای ABS و سیستم های تثبیت کننده در یک دستگاه. مزایای دیگری نیز وجود دارد. به عنوان مثال، اگر ناگهان پای خود را از روی پدال گاز بردارید، سیلندرهای ترمز لنت ها را به سمت دیسک حرکت می دهند و برای ترمز اضطراری آماده می شوند. این سیستم حتی به... برف پاک کن ها متصل است. بر اساس شدت کار برف پاک کن ها، کامپیوتر در مورد رانندگی در باران نتیجه گیری می کند. واکنش - کوتاه و نامرئی برای راننده که لنت ها را به دیسک ها برای خشک شدن لمس می کند. خوب، اگر "خوش شانس" هستید که در یک سربالایی در ترافیک گیر کرده اید، نگران نباشید: وقتی راننده پای خود را از ترمز به سمت گاز حرکت می دهد، ماشین به عقب برنمی گردد. در نهایت، در سرعت کمتر از 15 کیلومتر در ساعت، می‌توانید به اصطلاح عملکرد کاهش سرعت صاف را فعال کنید: وقتی گاز را رها می‌کنید، خودرو به آرامی متوقف می‌شود که راننده حتی «نوک زدن» نهایی را هم احساس نخواهد کرد. گیربکس موتور میکروالکترونیک مکاترونیک

اگر الکترونیک خراب شود چه؟ اشکالی ندارد: دریچه های مخصوص به طور کامل باز می شوند و سیستم مانند یک سیستم سنتی کار می کند، البته بدون تقویت کننده خلاء. طراحان هنوز تصمیم نگرفته‌اند که دستگاه‌های ترمز هیدرولیک را به طور کامل کنار بگذارند، اگرچه شرکت‌های برجسته در حال حاضر در حال توسعه سیستم‌های "بدون سیال" هستند. به عنوان مثال، دلفی راه حلی را برای اکثر مشکلات فنی که تا همین اواخر به بن بست به نظر می رسید اعلام کرد: موتورهای الکتریکی قدرتمند - جایگزینی برای سیلندرهای ترمز - توسعه یافته اند و محرک های الکتریکی حتی فشرده تر از موتورهای هیدرولیک ساخته شده اند.

فهرست l ادبیات

1. Butylin V.G.، Ivanov V.G.، Lepeshko I.I. و دیگران. تجزیه و تحلیل و چشم انداز توسعه سیستم های کنترل ترمز چرخ مکاترونیک // مکاترونیک. مکانیک. اتوماسیون. الکترونیک. علوم کامپیوتر. - 2000. - شماره 2. - ص 33 - 38.

2. Danov B.A., Titov E.I. تجهیزات الکترونیکی خودروهای خارجی: سیستم های گیربکس، تعلیق و کنترل ترمز. - م.: حمل و نقل، 1998. - 78 ص.

3. Danov B. A. سیستم های کنترل الکترونیکی خودروهای خارجی. - M.: Hotline - Telecom, 2002. - 224 p.

4. Shiga H., Mizutani S. Introduction to automotive electronics: Transl. از ژاپنی - م.: میر، 1368. - 232 ص.

ارسال شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

آشنایی با ویژگی های عیب یابی و سرویس سیستم های الکترونیکی و ریزپردازنده مدرن خودرو. تجزیه و تحلیل معیارهای اصلی برای طبقه بندی قطعات الکترونیکی یک خودرو. مشخصات کلی سیستم های کنترل موتور

چکیده، اضافه شده در 1393/09/10


مفاهیم سنسور و تجهیزات حسگر. عیب یابی سیستم کنترل الکترونیکی موتور. شرح اصل عملکرد سنسور دریچه گاز یک موتور احتراق داخلی. انتخاب و توجیه نوع دستگاه، انجام جستجوی ثبت اختراع.

کار دوره، اضافه شده 10/13/2014


معماری ریزپردازنده ها و میکروکنترلرهای خودرو. مبدل دستگاه های آنالوگ و گسسته. سیستم تزریق و جرقه زنی الکترونیکی. سیستم تامین سوخت الکترونیکی پشتیبانی اطلاعاتی برای سیستم های کنترل موتور.

تست، اضافه شده در 1395/04/17


مطالعه طراحی کوادکوپتر. بررسی موتورهای شیر و اصول کارکرد کنترلرهای الکترونیکی سرعت. شرح اصول کنترل موتور. محاسبه تمام نیروها و گشتاورهای اعمال شده به کوادکوپتر. تشکیل یک حلقه کنترل و تثبیت.

کار دوره، اضافه شده در 2015/12/19


ساختار کلی خودرو و هدف از قطعات اصلی آن. چرخه عملکرد موتور، پارامترهای عملکرد آن و طراحی مکانیسم ها و سیستم ها. واحدهای انتقال نیرو، شاسی و سیستم تعلیق، تجهیزات الکتریکی، فرمان، سیستم ترمز.

چکیده، اضافه شده در 1388/11/17


ظهور انواع جدید حمل و نقل. موقعیت در سیستم حمل و نقل جهان و روسیه. فن آوری، لجستیک، هماهنگی در فعالیت های حمل و نقل جاده ای. استراتژی نوآوری ایالات متحده آمریکا و روسیه. جذابیت سرمایه گذاری حمل و نقل جاده ای

چکیده، اضافه شده در 2009/04/26


تجزیه و تحلیل توسعه حمل و نقل جاده ای به عنوان عنصری از سیستم حمل و نقل، جایگاه و نقش آن در اقتصاد مدرن روسیه. ویژگی های فنی و اقتصادی حمل و نقل موتوری، ویژگی های عوامل اصلی تعیین کننده مسیرهای توسعه و قرارگیری آن.

تست، اضافه شده در 11/15/2010


مکانیزم بلوک موتور و میل لنگ خودروی نیسان. مکانیزم توزیع گاز، روانکاری، خنک کننده و سیستم های قدرت. سیستم مدیریت یکپارچه موتور زیرسیستم هایی برای کنترل تزریق سوخت و زمان جرقه زنی.

تست، اضافه شده در 06/08/2009


حمل و نقل و نقش آن در توسعه اجتماعی و اقتصادی فدراسیون روسیه. ویژگی های سیستم حمل و نقل منطقه. تدوین برنامه ها و اقداماتی برای تنظیم آن. اصول و جهات توسعه راهبردی حمل و نقل جاده ای.

پایان نامه، اضافه شده 03/08/2014


قانون فدرال "در مورد حمل و نقل جاده ای در فدراسیون روسیه". قانون فدرال "منشور حمل و نقل موتوری فدراسیون روسیه". شرایط قانونی، سازمانی و اقتصادی برای عملکرد حمل و نقل جاده ای در فدراسیون روسیه.