Bài giảng Hệ thống cơ điện tử

HỆ THỐNG CƠ ĐiỆN TỬ 1 HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ LÀ GÌ ? LÀM SAO ĐỂ CHÚNG TA YÊU NGÀNH HỌC CỦA MÌNH HƠN ? Sự nhận thức của con người về vũ trụ bị ngăn cách bởi một bức màn không gian huyền bí. Với sự phát triển không ngừng của các hệ thống cơ điện tử thông minh, bức màn kia đã được rủ bỏ. Và từ đây con người có thể nhận biết được thế giới xung quanh một cách dễ dàng. Thế giới đã nằm gọn trong lòng bàn tay của chúng ta. Kỷ nguyên chinh phục vũ trụ bắt đầu. Khi các hệ thống cơ điện tử chưa xuất hiện. NOÄI DUNG BAØI GIAÛNG. Chương 1: Tổng quan về cơ điện tử. Chương 2: Các thành phần cơ bản của HT CĐT Chương 3: Cảm biến và cơ cấu chấp hành. Chương 4: Điều khiển logic khả lập trình PLC. Chương 5: Một số bài tập về HT Cơ điện tử. NOÄI DUNG BAØI GIAÛNG. Chương 1: Tổng quan về cơ điện tử. Chương 2: Các thành phần cơ bản của HT CĐT Chương 3: Cảm biến và cơ cấu chấp hành. Chương 4: Điều khiển logic khả lập trình PLC. Chương 5: Một số bài tập về HT Cơ điện tử. CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1.1. Các khái niệm cơ bản. 1.2. Lịch sử và xu thế phát triển. 1.2.1. Lịch sử phát triển. 1.2.2. Xu thế phát triển. CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1.1. Các khái niệm cơ bản. 1.2. Lịch sử và xu thế phát triển. 1.2.1. Lịch sử phát triển. 1.2.2. Xu thế phát triển. Cơ điện tử được mở ra từ định nghĩa ban đầu của công ty Yasakawa Electric Thuật ngữ mechatronics được tạo thành bởi “mecha” trong mechanics và “tronics” trong electronics. Nói cách khác, các công nghệ và sản phẩm được phát triển sẽ ngày càng được kết hợp chặt chẽ và hữu cơ thành phần điện tử vào trong các cơ cấu và rất khó có thể chỉ ra ranh giới giữa chúng. CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN Harashima, Tomizuko và Fukada đưa ra năm 1996 “Cơ điện tử là sự kết hợp chặt chẽ của kỹ thuật cơ khí với điện tử và điều khiển máy tính thông minh trong thiết kế, chế tạo các sản phẩm và quy trình công nghiệp.” CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN Năm 1997, Shetty và Kolk quan niệm “Cơ điện tử là một phương pháp luận được dùng để thiết kế tối ưu các sản phẩm cơ điện.” CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN Gần đây, Bolton đề xuất định nghĩa “Một hệ cơ điện tử không chỉ là sự kết hợp chặt chẽ các hệ cơ khí, điện và nó cũng không chỉ đơn thuần là một hệ điều khiển. Nó là sự tích hợp đầy đủ các hệ trên.” CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1.1. Các khái niệm cơ bản. 1.2. Lịch sử và xu thế phát triển. 1.2.1. Lịch sử phát triển. 1.2.2. Xu thế phát triển. LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN Trên thế giới:  1983: Viện kỹ thuật Nhật Bản – Singapore  1989: Bỉ (Cao học 1986) Đầu những năm 90: Đức, Đan Mạch, Hà Lan,…(Châu Âu) : Úc, 4 trường ĐH của Singapore. ỞMỹ. Đến 1999: Hơn 90 trường ĐH và viện nghiên cứu. LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN Ở Việt Nam:  1997: ĐH BK TP HCM + Năm 1997: 51 SV + Năm 1998: 70 SV + Năm 1999 đến nay là: 80 SV  2001: ĐH BKĐN, ĐH SPKT TPHCM  Một số trường khác: Viện Công nghệ Châu Á (AIT) tại HN, ĐH Cần thơ, ĐH dân lập Phương Đông, DL Thăng Long, …  Đào tạo Cao học: ĐH BK Hà Nội hợp tác với ĐH Tổng hợp kỹ thuật Hannover (CHLB Đức) và ĐH Tổng hợp kỹ thuật Dresden (CHLB Đức) mở lớp Cao học quốc tế. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ CƠ HỌC, ĐIỆN, ĐIỆN TỬ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ CƠ HỌC, ĐIỆN, ĐIỆN TỬ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ CƠ HỌC, ĐIỆN, ĐIỆN TỬ CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1.1. Các khái niệm cơ bản. 1.2. Lịch sử và xu thế phát triển. 1.2.1. Lịch sử phát triển. 1.2.2. Xu thế phát triển. XU THẾ PHÁT TRIỂN Xu thế phát triển của cơ điện tử là ngày càng tích hợp trong nó nhiều công nghệ cao hơn, sản phẩm ngày càng "thông minh" hơn đồng thời kích thước cũng ngày càng nhỏ đi. XU THẾ PHÁT TRIỂN Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ Việt Nam đến năm 2010 đã xác định một số lĩnh vực cơ điện tử chuyên sâu: - Robot làm việc trong các môi trường độc hại, nguy hiểm, an ninh quốc phòng, một số dây chuyền công nghiệp công nghệ cao. - Các sản phẩm CĐT trong một số lĩnh vực cơ khí trọng điểm như máy công cụ, máy động lực, thiết bị điện- điện tử, cơ khí ôtô và các thiết bị đo lường điều khiển... - Nghiên cứu vi cơ điện tử và nano cơ điện tử... XU THẾ PHÁT TRIỂN STT Thiết kế truyền thống Thiết kế Cơ điện tử Các thành phần thêm vào Tích hợp các thành phần (phần cứng) 1. 2. 3. 4. To lớn Kết cấu phức tạp Vấn đề về dây dẫn Các thành phần kết nối Nhỏ gọn Kết cấu đơn giản Truyền thông không dây hoặc bus Các thiết bị tự trị Điều khiển đơn giản Tích hợp bởi xử lý thông tin 5. 6. 7. 8. 9. 10. Cấu trúc cứng nhắc ĐK truyền thẳng, tuyến tính Độ chính xác nhờ dung sai hẹp Các đại lượng không đo được thay đổi tùy tiện Theo dõi đơn giản Khả năng cố định Cấu trúc mềm dẻo, phản hồi Điều khiển phản hồi khả lập trình ĐCX nhờ đo lường và phản hồi. Điều khiển các đại lượng không đo được bằng cách ước lượng. Giám sát với chẩn đoán lỗi. Khả năng tự học. Các thuộc tính của thiết kế truyền thống và thiết kế Cơ điện tử. Mục tiêu của bạn khi chọn học ngành Cơ điện tử là gì? Bạn đã làm gì để thực hiện điều đó ?