Metatronik modullarni tarkibi va yaratish usullari

---

2 - MODUL. 
METATRONIK MODULLARNI TARKIBI VA YARATISH USULLARI. 
2-ma'ruza. Mexatronik modullarning tuzilishi. 
Reja: 
1. Mexatronik tizimlarning tuzilishi. 
2. An'anaviy mashinaning tarkibi. 
Avtomatlashtirilgan 
mexanik 
muhandislik 
vazifalariga 
yo'naltirilgan 
kompyuter 
tomonidan 
boshqariladigan 
mashinalarning 
umumlashtirilgan 
tuzilishini ko'rib chiqing, bu 1-rasmda ko'rsatilgan, ushbu sxemaning dizayni 
akademik E.P.Popov tomonidan kiritilgan avtomatik robotlarning taniqli 
tuzilishiga asoslangan [1]. 
Ushbu sinf mashinalari uchun tashqi muhit - bu turli xil asosiy va yordamchi 
uskunalar, texnologik uskunalar va ish ob'ektlarini o'z ichiga olgan texnologik 
muhit. 
Mexatronik tizim ma'lum bir funktsional harakatni amalga oshirganda, ish 
ob'ektlari ishchi tanaga bezovta qiluvchi ta'sir ko'rsatadi. Bunday ta'sirlarning 
misollariga ishlov berish uchun kesish kuchlari, aloqa kuchlari va yig'ish paytida 
kuchlar momentlari, gidravlik kesish jarayonida suyuqlik reaktsiyasining kuchi 
kiradi. 
Tashqi muhitni ikkita asosiy sinfga bo'lish mumkin: deterministik va 
aniqlanmaydigan. 
Deterministik 
muhitga 
bezovta 
qiluvchi 
ta'sirlarning 
parametrlari va ish ob'ektlarining xususiyatlarini MSni loyihalash uchun zarur 
bo'lgan aniqlik darajasi bilan oldindan belgilash mumkin bo'lgan muhit kiradi. 
Ba'zi muhitlar tabiatda noaniqdir (masalan, ekstremal muhitlar: suv osti, er osti va 
boshqalar). Texnologik muhitlarning xususiyatlari odatda analitik va eksperimental 
tadqiqotlar va kompyuter simulyatsiyasi usullari yordamida aniqlanishi mumkin. 
Masalan, ishlov berish paytida kesish kuchlarini baholash uchun maxsus tadqiqot 
ob'ektlarida bir qator tajribalar o'tkaziladi, tebranish stendlarida o'lchovlar 

---

eksperimental ma'lumotlarga asoslanib, keyinchalik bezovta qiluvchi ta'sirlarning 
matematik va kompyuter modellarini shakllantiriladi. 
Biroq, bunday ishlarni tashkil qilish va o'tkazish ko'pincha juda murakkab va 
qimmat uskunalar va o'lchash texnologiyalarini talab qiladi. Shunday qilib, 
mog'orlangan mahsulotlardan chiroqni robotli olib tashlash operatsiyasi paytida 
ishchi tanaga qanday ta'sir qilishini oldindan baholash uchun har bir ish qismining 
haqiqiy shakli va hajmini o'lchash kerak. Bunday holatlarda to'g'ridan-to'g'ri ish 
paytida MS harakat qonunini avtomatik ravishda moslashtiradigan moslashuvchan 
boshqarish usullaridan foydalanish tavsiya etiladi. 
2.1. – rasm. Kompyuter tomonidan boshqariladigan mashinaning umumiy harakat
diagrammasi 
An'anaviy mashinaning tarkibi quyidagi asosiy tarkibiy qismlarni o'z ichiga 
oladi: oxirgi ishchi ishchi tanasi bo'lgan mexanik qurilma; haydovchi birligi, shu 
jumladan quvvat konvertorlari va ijro etuvchi motorlar; yuqori darajadagi inson 
operatori bo'lgan kompyuter boshqaruv qurilmasi yoki kompyuter tarmog'iga 

---

kiritilgan boshqa kompyuter; mashina bloklarining haqiqiy holati va MS-ning 
harakati to'g'risida boshqaruv moslamasiga ma'lumot uzatish uchun mo'ljallangan 
sensorlar. 
Shunday qilib, uchta majburiy qismning mavjudligi - mexanik (aniqrog'i, 
elektromexanik), elektron va kompyuter, energiya va axborot oqimlari bilan 
bog'langanligi mexatronik tizimlarni ajratib turadigan asosiy xususiyatdir. 
Elektromexanik qismga mexanik bog'lanishlar va viteslar, ishchi tanasi, elektr 
motorlari, datchiklar va qo'shimcha elektr elementlar (tormozlar, debriyajlar) 
kiradi. Mexanik moslama ishchi tananing istalgan harakatida ulanishlarning 
harakatlarini aylantirish uchun mo'ljallangan. Elektron qism mikroelektron 
qurilmalar, quvvat konvertorlari va elektron o'lchash davrlaridan iborat. Datchiklar 
tashqi muhit va ish ob'ektlarining haqiqiy holati, mexanik qurilma va qo'zg'alish 
moslamasi to'g'risida ma'lumot to'plash uchun mo'ljallangan, keyinchalik uni 
dastlabki ishlash va kompyuterni boshqarish moslamasiga (UKU) yuborish. 
Mexatronik tizimning UCF odatda yuqori darajadagi kompyuter va harakatni 
boshqarish kontrollerlarini o'z ichiga oladi. 
Kompyuterni boshqarish moslamasi quyidagi asosiy funktsiyalarni bajaradi: 
I. Sensor ma'lumotlarini qayta ishlash bilan real vaqtda mexatronik modul 
yoki ko'p o'lchovli tizimning mexanik harakatini boshqarish. 
II. Mexanik harakatni boshqarishni muvofiqlashtirishni o'z ichiga olgan MS 
funktsional harakatlarini boshqarishni tashkil etish 
MS va tegishli tashqi jarayonlar. Qoida tariqasida, tashqi jarayonlarni 
boshqarish funktsiyasini amalga oshirish uchun qurilmaning diskret kirishlari / 
chiqishlari qo'llaniladi. 
III. Oflayn dasturlash rejimlarida (off-line) va to'g'ridan-to'g'ri MS-ning 
harakati (on-layn rejimida) orqali inson-mashina interfeysi orqali inson operatori 
bilan o'zaro aloqa. 

---

IV. Periferik qurilmalar, sensorlar va tizimning boshqa qurilmalari bilan 
ma'lumot almashishni tashkil etish. 
Mexatronik tizimning vazifasi yuqori boshqaruv darajasidan keladigan kirish 
ma'lumotlarini geribildirim printsipi asosida boshqaruv bilan maqsadli mexanik 
harakatga aylantirishdir. Zamonaviy tizimlarda elektr energiyasi (kamroq gidravlik 
yoki pnevmatik) oraliq energiya shakli sifatida ishlatilishi xarakterlidir. 
Dizaynga mexatronik yondashuvning mohiyati ikki yoki undan ortiq 
elementlarni, ehtimol hatto har xil jismoniy tabiatni yagona funktsional modulga 
birlashtirishdan iborat. Boshqacha qilib aytganda, dizayn bosqichida, ushbu modul 
tomonidan amalga oshiriladigan konstruktsiyaning jismoniy xususiyatini saqlab 
turganda, kamida bitta interfeys an'anaviy mashina tuzilmasidan alohida qurilma 
sifatida chiqariladi. 
Foydalanuvchi uchun ideal versiyada mexatronik modul kirish manbai 
sifatida boshqarish maqsadi to'g'risida ma'lumot olgan holda kerakli funktsional 
harakatni kerakli sifat ko'rsatkichlari bilan amalga oshiradi. Elementlarning yagona 
struktura modullariga apparat integratsiyasi albatta dasturiy ta'minotni ishlab 
chiqish bilan birga bo'lishi kerak. MS dasturiy ta'minoti tizim tushunchasidan 
matematik modellashtirish orqali real vaqtda funktsional harakatni boshqarishga 
to'g'ridan-to'g'ri o'tishni ta'minlashi kerak. 
Kompyuter boshqaruvi bilan kompyuterlarni yaratishda mexatronik 
yondashuvni qo'llash an'anaviy avtomatlashtirish vositalariga nisbatan ularning 
asosiy afzalliklarini aniqlaydi: 
Barcha 
elementlar 
va 
interfeyslarni 
birlashtirish, 
birlashtirish 
va 
standartlashtirishning yuqori darajasi tufayli nisbatan past narx; 
• aqlli boshqarish usullarini qo'llash tufayli murakkab va aniq harakatlarni 
yuqori sifatli bajarish; 
• yuqori ishonchlilik, chidamlilik va shovqin immuniteti; 
•modullarning 
konstruktiv 
ixchamligi 
(mikromachinalarda 
miniatyuralashgacha); 

---

Kinematik zanjirlarni soddalashtirish hisobiga mashinalarning og'irligi va 
o'lchamlari va dinamik xususiyatlari yaxshilandi; 
• funktsional modullarni mijozlarning aniq vazifalari uchun murakkab 
tizimlar va majmualarga kiritish imkoniyati. 
 
Ma'ruza adabiyotlari 
1. Основы мехатроники.Электронное учебное пособие. САМАРА 
2011
УДК 621.398. Авторы: Свербилов Виктор Яковлевич, Илюхин Владимир 
Николаевич, Иголкин Александр Алексеевич, Миронова Татьяна Борисовна.
2. Основы мехатроники [Электронный ресурс] : электрон, учеб. пособие / 
Мннобрнаукн России, Самар. гос. аэрокосм, ун-т им. С. П. Королева (нац. 
исслед. ун-т); В. Я. Свербилов, В. Н. Илюхин, А. А. Иголкин, Т. Б. Миронова - 
Электрон, текстовые и граф. дан. (3,0 Мбайт). - Самара, 2011. - 1 эл. опт. диск 
(CD-ROM).