THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ .

MÔN HC:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ .

GV : Th.S. Nguyễn Tấn Phúc.

Tel : 01267102772.

Email: phucpfiev1@gmail.com.

03-Oct-14 2

Tổng thời gian : 45 ết.

30tiết lýthuyết.

15 tiết thực hành (ðồán robot 2 ).

Nội Dung:

Các khái niệm hệ thống cơ điện tử.

Các thành phần cơ bản hệ thống cơ điện tử.

Phương pháp thiết kế hệ thống cơ điện tử .

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

Kiểm tra – Đánh giá :

Chuyên cần – bài tập cá nhân ( 20% ) Đồ án môn học nhóm (30%).

Thi Cuối kì (50%).

03-Oct-14 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

SÁCH THAM KHẢO

THE MECHATRONICS HANDBOOK –

ESSENTIALS OF MECHATRONICS –

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

CƠ ðiỆN TỬ - CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN –

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

C1. Tổng quan về Cơ ñiện tử

C2. Mô hình hóa-mô phỏng hệthống

C4. Cơcấu chấp hành C5. Hệthống cảm biến

C6. Phương pháp thiết kếhệcơ ñiện tử

5 03-Oct-14 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

C3. Hệ thốngñiều khiển .

HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ

03-Oct-14

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀ CƠ ðiỆN TỬ

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 6

7

Trình bày ñược các ñịnh nghĩa về Cơ ñiện tử, hệ thống Cơ ñiện tử và xu hướng phát triển của ngành Cơ ñiện tử.

Phân tích ñược cấu tạo và qui trình hoạt ñộng các hệ thống cơ ñiện tử thực tế.

Thực hiện ñược các thiết kế cơ bản cho một hệ thống cơ ñiện tử ñơn giản.

03-Oct-14 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

II. Phương pháp thiết kếCơ ñiện tử III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển I. Tổng quan

Mechatronics System

NỘI DUNG BÀI HỌC

03-Oct-14

II. Phương pháp thiết kếCơ ñiện tử III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

9

I. Tổng quan

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

TỔNG QUAN

03-Oct-14 10

Mechatronics System

5. công nghệsiêu dẫn

7. công nghệgen 6. công nghệnano

1. cơ ñiện tử

7 xu hướng công nghệsẽ ñiều khiển tương lai chúngta

2. quangñiện tử

4. pin nhiên liệu 3. bộphận cơ thểnhân tạo

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 11

Cơ ñiện tử ?

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

TỔNG QUAN

Cơ ñiện tử - Mechatronics

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

‘Yasakawa Electric Company’

Mechatronics System

Mechanics Mecha- Electronics tronics

03-Oct-14 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 13

TỔNG QUAN

03-Oct-14 GV: Th.S. Nguyễn Tấn Phúc 14

Cơ ñiện tử - Mechatronics

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

Mechatronics System

03-Oct-14 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 15

Cơ ñiện tử 3 thành phần:

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật ñiện tử.

• Khoa học máy tính.

TỔNG QUAN

Cơ ñiện tử 4 thành phần:

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật ñiện tử.

• Khoa học máy tính.

• Phương pháp ñiều khiển.

03-Oct-14 17

Hệ thống cơ ñiện tử - Mechatronics system?

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

• Hệ thống cơ khí.

• Hệ thống ñiện-ñiện tử.

• Hệ thống ñiều khiển.

• Hệ thống máy tính.

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

TỔNG QUAN

03-Oct-14 18

Hệ thống cơ ñiện tử - Các thành phần :

Hệ thống cơ khí.

Cảm biến và cơ cấu chấp hành.

Hệ thống ñiều khiển (hệ thống tín hiệu).

Hệ thống ñiện tử (hệ thống logic).

Hệ thống máy tính.

Mechatronics System

Điện tử

Cơ khí

ðiều khiển

Cảm biến .

Máy tính

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 19

Hệ thống cơ ựiện tử - Vắ dụ:

Tay máy khoan mạch in

Sơ ựồkhối hệthốngựiều khiển

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

TỔNG QUAN

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

đóng gói Hoá dầu

Ứng dụng Cơ ựiện tửtrong sản xuất công nghiệp

03-Oct-14

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

21

I. Tổng quan

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

03-Oct-14 22

Phương pháp thiết kế truyền thống ?

Yêu cầu Thiết kế cơkhí

Thiết kế ñiện-ñiện tử

Phương pháp ñiều khiển

Thi công phần cứng

Xây dựng phần mềm Kiểm tra

hoàn thiện Sản xuất

Mechatronics System

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 23

Phương pháp thiết kế cơ ñiện tử :

Yêu cầu

Thiết kếcơkhí

Sản phẩm mẫu

Sản xuất Kiểm tra, hoàn thiện Thiết kế ñiện tử

Hệthốngñiều khiển Thiết kếphần mềm

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

Công cụThiết KếcơKhí

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

Ưu ñiểm:

•Dễsửa chữa .

•Xuất trực tiếp file dữliệu số ñểgia công sản phẩm.

Tạo mẫu nhanh:

Là một công cụtạo sản phẩm trong vài giờhoặc vài ngày..

Công cụthiết kế ñiện.

Proteus, multi-sim, eagle, orcad.

Công cụphát triển mạch in. : orcad, eagle.

CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụmô phỏng:

Matlab, pro-e, sim-mechanics..

Proteus, orcad.

Kỹthuật phần mềmñược hỗtrợbởi máy tính.

Công cụCAD, CAE: PRO-E,CATIA..

Mô Hình Hóa Quá Trình:

Mô hình toán học choñộng học, và tuyến tínhñược yêu cầu cho các bước thiết kếbộ ñiều khiển .

Có 2 phương pháp thực hiện : Mô hình lý thuyết với cácñịnh luật vật lý.

Mô hình thực nghiệm với các yêu cầuñầu vào , ñầu ra (mô hình hộp ñen )

CÁC BƯỚC THIẾT KẾ

03-Oct-14

II. Phương pháp thiết kếCơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử IV. Xu hướng phát triển

29

I. Tổng quan

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

SẢN PHẨM CƠ ðiỆN TỬ

03-Oct-14 30

4 nhóm sản phẩm cơ ñiện tử tiêu biểu :

Sản phẩm cơ khí ñược tích hợp thêm hệ thống ñiện tử ñể nâng cao chức năng.

Sản phẩm cơ khí truyền thống ñược tính hợp thêm các thiết bị ñiện tử.

Mechatronics System

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 31

4 nhóm sản phẩm cơ ñiện 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 ñược thay thế bằng thiết bị ñiện tử .

Sản phẩm có sự kết hợp chặt chẽ giữa kĩ thuật cơ khí và kĩ thuật ñiện tử.

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

II. Phương pháp thiết kếCơ ñiện tử III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển I. Tổng quan

Mechatronics System

03-Oct-14 33

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

Chuyển từ cơ ñiện tử cao cấp sang cơ ñiện 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 ñiện tử (MEMS – Micro-Electro-Mechanical Systems, NEMS – Nano-Electro-Mechanical Systems).

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

03-Oct-14 34

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

Robot làm việc trong môi trường ñộc hại, robot phục vụ cho an ninh quốc phòng.

Các sản phẩm cơ ñiện tử trong các lĩnh vực cơ khí trọng ñiểm.

Nghiên cứu vi cơ ñiện tử (MEMS) và nano cơ ñiện tử (NEMS).

Mechatronics System

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 35

đào tạo kĩ sư Cơ ựiện 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 : ẦẦẦ

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

đÀO TẠO CƠ điỆN TỬ

Swinburne University of Technology - Australia

Mechatronics System

03-Oct-14 37

Dunaferr - Hungary

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ

03-Oct-14 38

Southeast University - Nanjing

Mechatronics System

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

03-Oct-14 39

University of Tel Aviv - Israel

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

ðÀO TẠO CƠ ðiỆN TỬ

Kyushu Institute of Technology - Japan

Mechatronics System

03-Oct-14 41

Swinburne University of Technology - Australia

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

CỦNG CỐ KiẾN THỨC

03-Oct-14 CƠ ðiỆN TỬ

HỆTHỐNG CƠ ðiỆN TỬ

Cơ khí – ðiện tử - Máy tính.

Cơ khí – ðiện tử - Máy tính – ðiều khiển.

Hê thống cơ.

Cảm biến và cơ cấu chấp hành.

Hệ thống ñiện-ñiện tử.

Hệ thống thu thập dữ liệu.

Hệ thống ñiều khiển.

Mechatronics System

42 PHƯƠNG PHÁP

THIẾT KẾ Phương pháp truyền thống : tuần tự.

Phương pháp Cơ ñiện tử : ñồng thời.

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

• THANK YOU FOR ATTENTION !