chuong1_He thong Co dien tu-10_09_2014

03-Oct-14 TR
NG ðI HC NƠNG LÂM TPHCM KHOA CƠ KHÍ –CÔNG NGH B MÔN CƠ ðiN T MÔN HC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ GV : Th.S Nguyễn Tấn Phúc Tel : 01267102772 Email: phucpfiev1@gmail.com GiỚI THIỆU MÔN HỌC Tổng thời gian : 45 ết 30 tiết lý thuyết 15 tiết thực hành ( ðồ án robot ) Nội Dung: Các khái niệm hệ thống điện tử Các thành phần hệ thống điện tử Phương pháp thiết kế hệ thống điện tử 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 03-Oct-14 GiỚI THIỆU MÔN HỌC Kiểm tra – Đánh giá : Chuyên cần – tập cá nhân ( 20% ) Đồ án mơn học nhóm (30%) Thi Cuối kì (50%) 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc SÁCH THAM KHẢO 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 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 03-Oct-14 NỘI DUNG MƠN HỌC C1 Tổng quan Cơ điện tử C2 Mơ hình hóa-mơ hệ thống C3 Hệ thống ñiều khiển C4 Cơ cấu chấp hành C5 Hệ thống cảm biến C6 Phương pháp thiết kế hệ ñiện tử 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CƠ ðiỆN TỬ 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 03-Oct-14 MỤC TIÊU BÀI HỌC Trình bày ñịnh nghĩa Cơ ñiện tử, hệ thống Cơ ñiện tử xu hướng phát triển ngành Cơ điện tử Phân tích cấu tạo qui trình hoạt ñộng hệ thống ñiện tử thực tế Thực ñược thiết kế cho hệ thống ñiện tử ñơn giản 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc NỘI DUNG BÀI HỌC Mechatronics System I Tổng quan II Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III Sản phẩm ñiện tử IV Xu hướng phát triển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN I Tổng quan II Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III Sản phẩm ñiện tử IV Xu hướng phát triển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc Mechatronics System TỔNG QUAN xu hướng cơng nghệ điều khiển tương lai quang điện tử cơng nghệ siêu dẫn phận thể nhân tạo công nghệ nano điện tử pin nhiên liệu cơng nghệ gen 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 10 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN Cơ ñiện tử ? 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 11 Mechatronics System TỔNG QUAN Cơ ñiện tử - Mechatronics Cơ ñiện tử (Mechatronics): kết hợp khí (mecha) điện tử (tronics) ‘Yasakawa Electric Company’ Mechanics 03-Oct-14 Mechatronics Electronics GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 12 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 13 Mechatronics System TỔNG QUAN Cơ ñiện tử - Mechatronics Cơ ñiện tử : tích hợp khí , điện tử hệ thống điều khiển thơng minh thiết kế sản xuất sản phẩm q trình cơng nghiệp 03-Oct-14 GV: Th.S Nguyễn Tấn Phúc 14 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN Cơ ñiện tử thành phần : • • • 03-Oct-14 Kĩ thuật khí Kĩ thuật ñiện tử Khoa học máy tính GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 15 Mechatronics System TỔNG QUAN Cơ ñiện tử thành phần : • • • • 03-Oct-14 Kĩ thuật khí Kĩ thuật điện tử Khoa học máy tính Phương pháp ñiều khiển GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 16 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN Hệ thống ñiện tử - Mechatronics system? Hệ thống Cơ ñiện tử hệ thống tích hợp : • Hệ thống khí • Hệ thống điện-điện tử • Hệ thống điều khiển • Hệ thống máy tính 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 17 Mechatronics System TỔNG QUAN Hệ thống ñiện tử - Các thành phần : Điện tử Cơ khí Cảm biến Máy tính ðiều khiển 03-Oct-14 Hệ thống khí Cảm biến cấu chấp hành Hệ thống điều khiển (hệ thống tín hiệu) Hệ thống ñiện tử (hệ thống logic) Hệ thống máy tính GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 18 03-Oct-14 Mechatronics System TỔNG QUAN Hệ thống điện tử - Ví dụ: Tay máy khoan mạch in Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 19 Mechatronics System TỔNG QUAN Ứng dụng Cơ ñiện tử sản xuất cơng nghiệp Chế tạo Ơ tơ Thực phẩm & ðiện tử ðóng gói 03-Oct-14 Vận hành Q trình Hố chất& Dệt Hoá dầu GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 20 10 03-Oct-14 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ Mechatronics System I Tổng quan II Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III Sản phẩm ñiện tử IV Xu hướng phát triển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 21 Mechatronics System Phương pháp thiết kế truyền thống ? Yêu cầu Sản xuất Thiết kế khí Kiểm tra hồn thiện 03-Oct-14 Thiết kế ñiện-ñiện tử Xây dựng phần mềm Thi cơng phần cứng Phương pháp điều khiển GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 22 11 03-Oct-14 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ Mechatronics System Phương pháp thiết kế ñiện tử : Thiết kế khí u cầu Thiết kế điện tử Hệ thống điều khiển Sản phẩm mẫu Kiểm tra, hồn thiện Thiết kế phần mềm Sản xuất 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 03-Oct-14 23 Mechatronics System GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 24 12 03-Oct-14 CÁC CƠNG CỤ THIẾT KẾ Cơng cụ Thiết Kế Khí Autocad, solidwork, pro-engineer, catia,inventor Ưu điểm: •Dễ sửa chữa •Xuất trực tiếp file liệu số để gia cơng sản phẩm Tạo mẫu nhanh: Là công cụ tạo sản phẩm vài vài ngày Công cụ thiết kế điện Proteus, multi-sim, eagle, orcad Cơng 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 hỗ trợ máy tính Cơng cụ CAD, CAE: PRO-E,CATIA Mơ Hình Hóa Q Trình: Mơ hình tốn học cho động học, tuyến tính ñược yêu cầu cho bước thiết kế ñiều khiển Có phương pháp thực : Mơ hình lý thuyết với định luật vật lý Mơ hình thực nghiệm với u cầu đầu vào , đầu (mơ hình hộp đen ) 13 03-Oct-14 THIẾT KẾ PHẦN MỀM CÁC BƯỚC THIẾT KẾ 14 03-Oct-14 SẢN PHẨM CƠ ðiỆN TỬ Mechatronics System I Tổng quan II Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III Sản phẩm ñiện tử IV Xu hướng phát triển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc SẢN PHẨM CƠ ðiỆN TỬ 29 Mechatronics System nhóm sản phẩm điện tử tiêu biểu : Sản phẩm khí tích hợp thêm hệ thống ñiện tử ñể nâng cao chức Sản phẩm khí truyền thống tính hợp thêm thiết bị ñiện tử 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 30 15 03-Oct-14 SẢN PHẨM CƠ ðiỆN TỬ Mechatronics System nhóm sản phẩm điện tử tiêu biểu : Sản phẩm giữ chức hệ thống khí truyền thống thiết bị khí bên ñược thay thiết bị ñiện tử Sản phẩm có kết hợp chặt chẽ kĩ thuật khí kĩ thuật điện tử 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 31 Mechatronics System I Tổng quan II Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III Sản phẩm ñiện tử IV Xu hướng phát triển 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 32 16 03-Oct-14 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Mechatronics System xu phát triển ñiện tử ngày nay: Chuyển từ ñiện tử cao cấp sang ñiện tử cơng nghiệp Thay chức khí chức phần mềm thông qua hệ thống nhúng Chuyển từ phương pháp tiếp cận phối hợp hệ thống nhỏ sang phương pháp tiếp cận hệ thống lớn tồn cục Vi điện tử (MEMS – Micro-Electro-Mechanical Systems, NEMS – Nano-Electro-Mechanical Systems) 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 33 Mechatronics System Xu phát triển ñiện tử Việt Nam: Robot làm việc mơi trường độc hại, robot phục vụ cho an ninh quốc phịng Các sản phẩm điện tử lĩnh vực khí trọng điểm Nghiên cứu vi ñiện tử (MEMS) nano ñiện tử (NEMS) 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 34 17 03-Oct-14 ðÀO TẠO CƠ ðIỆN TỬ Mechatronics System ðào tạo kĩ sư Cơ ñiện tử 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 : ………………… 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ 35 Mechatronics System Swinburne University of Technology - Australia 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 36 18 03-Oct-14 ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ Mechatronics System Dunaferr - Hungary 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ 37 Mechatronics System Southeast University - Nanjing 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 38 19 03-Oct-14 ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ Mechatronics System University of Tel Aviv - Israel 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ 39 Mechatronics System Kyushu Institute of Technology - Japan 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 40 20 03-Oct-14 ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ Mechatronics System Swinburne University of Technology - Australia 03-Oct-14 GV ThS Nguyễn Tấn Phúc CỦNG CỐ KiẾN THỨC CƠ ðiỆN TỬ 41 Mechatronics System
Cơ khí – ðiện tử - Máy tính
Cơ khí – ðiện tử - Máy tính – ðiều khiển
Hê thống
Cảm biến cấu chấp hành HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ
Hệ thống ñiện-ñiện tử
Hệ thống thu thập liệu
Hệ thống ñiều khiển PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 03-Oct-14
Phương pháp truyền thống :
Phương pháp Cơ ñiện tử : ñồng thời GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 42 21 03-Oct-14 • THANK YOU FOR ATTENTION ! 22 ... 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... Mechatronics Cơ ñiện tử (Mechatronics): kết hợp khí (mecha) điện tử (tronics) ‘Yasakawa Electric Company’ Mechanics 03-Oct-14 Mechatronics Electronics GV ThS Nguyễn Tấn Phúc 12 03-Oct-14 Mechatronics