THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ðiỆN TỬ .

(1)

08-Oct-12

TRNG ðI HC NÔNG 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.

(2)

08-Oct-12 2 30 tiết lý thuyết.

15 tiết thực hành (mô hình + 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 .

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

(3)

08-Oct-12

Kiểm tra – Đánh giá :

Bài tập lớn cá nhân (10%).

Chuyên cần ( 10% )

Báo cáo tiểu luận nhóm (30%).

Thi Cuối kì (50%).

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

(4)

08-Oct-12 4

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

(5)

08-Oct-12

C1. Tổng quan về Cơ ñiện tử

C2. Mô hình hóa-mô phỏng hệ thống

C4. Cơ cấu chấp hành C5. Hệ thống cảm biến

C6. Phương pháp thiết kế hệ cơ ñiện tử

5

08-Oct-12

NỘI DUNG MÔN HỌC

C3. Hệ thống ñiều khiển .

(6)

08-Oct-12

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐiỆN TỬ

GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 6

(7)

08-Oct-12

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.

08-Oct-12

MỤC TIÊU BÀI HỌC

(8)

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

IV. Xu hướng phát triển

8

I. Tổng quan

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc

(9)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12

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

9

I. Tổng quan

Mechatronics System

(10)

08-Oct-12 10

5. công nghệ siêu dẫn

7. công nghệ gen 6. công nghệ nano

1. cơ ñiện tử

7 xu hướng công nghệ sẽ ñiều khiển tương lai chúng ta

2. quang ñiện tử

4. pin nhiên liệu 3. bộ phận cơ thể nhân tạo

(11)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 11

Cơ ñiện tử ?

(12)

08-Oct-12 12

Cơ ñiện tử - Mechatronics

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

‘Yasakawa Electric Company’

Mechanics Mecha- Electronics tronics

(13)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 13

(14)

08-Oct-12 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.

(15)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 15

Cơ ñiện tử 3 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật ñiện tử.

• Khoa học máy tính.

(16)

08-Oct-12 16

Cơ ñiện tử 4 thành phần :

• Kĩ thuật cơ khí.

• Kĩ thuật ñiện tử.

• Khoa học máy tính.

• Phương pháp ñiều khiển.

(17)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 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.

(18)

08-Oct-12 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.

Điện tử

Cơ khí

ðiều khiển

Cảm biến .

Máy tính

(19)

08-Oct-12

TỔNG QUAN

08-Oct-12 19

Hệ thống cơ ñiện tử - Ví dụ:

Tay

Tay máymáy khoankhoan mạchmạch in in

Sơ

Sơ ñồñồ khốikhối hệhệ thốngthốngñiềuñiều khiểnkhiển

(20)

08-Oct-12 20

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

đóng gói Hoá dầu

Ứng dụng Cơ ựiện tử trong sản xuất công nghiệp

(21)

08-Oct-12

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

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

21

I. Tổng quan

(22)

08-Oct-12 22

Phương pháp thiết kế truyền thống ?

Yêu cầu Thiết kế cơ khí

Thiết kế ñiện-ñiện tử

Phương pháp ñiều khiển

Thi công phần cứng

Xây dựng phần mềm Kiểm tra

hoàn thiện Sản xuất

(23)

08-Oct-12

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

08-Oct-12 23

Phương pháp thiết kế cơ ñiện tử :

Yêu cầu

Thiết kế cơ khí

Sản phẩm mẫu

Sản xuất Kiểm tra, hoàn thiện Thiết kế ñiện tử

Hệ thống ñiều khiển

Thiết kế phần mềm

(24)

08-Oct-12 GV. ThS. Nguyễn Tấn Phúc 24

(25)

08-Oct-12

CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ

Công cụ Thiết Kế cơ Khí

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

Ưu ñiểm:

•Dễ sửa chữa .

•Xuất trực tiếp file dữ liệu số ñể gia công sản phẩm.

Tạo mẫu nhanh:

Là một công cụ tạo sản phẩm trong vài giờhoặc vài ngày..

Công cụ thiết kế ñiện.

Proteus, multi-sim, eagle, orcad.

Công cụ phát triển mạch in. : orcad, eagle.

(26)

Công cụ mô phỏng:

Matlab, pro-e, sim-mechanics..

Proteus, orcad.

Kỹ thuật phần mềm ñược hỗ trợ bởi máy tính.

Công cụ CAD, CAE: PRO-E,CATIA..

Mô Hình Hóa Quá Trình:

Mô hình toán học cho ñộng học, và tuyến tính ñược yêu cầu cho các bước thiết kế bộ ñiều khiển .

Có 2 phương pháp thực hiện :

Mô hình lý thuyết với các ñịnh luật vật lý.

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

(27)

08-Oct-12

THIẾT KẾ PHẦN MỀM

(28)

(29)

08-Oct-12

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12

II. Phương pháp thiết kế Cơ ñiện tử

III. Sản phẩm cơ ñiện tử

29

I. Tổng quan

(30)

08-Oct-12 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.

(31)

08-Oct-12

SẢN PHẨM CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 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.

(32)

08-Oct-12

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

32

I. Tổng quan

(33)

08-Oct-12

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

08-Oct-12 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).

(34)

08-Oct-12 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).

(35)

08-Oct-12

ĐÀO TẠO CƠ ĐIỆN TỬ

08-Oct-12 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

(36)

08-Oct-12 36

Swinburne University of Technology

Swinburne University of Technology -- AustraliaAustralia

(37)

08-Oct-12

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 37

Dunaferr

Dunaferr -- HungaryHungary

(38)

08-Oct-12 38

Southeast University

Southeast University -- NanjingNanjing

(39)

08-Oct-12

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 39

University of Tel Aviv

University of Tel Aviv -- IsraelIsrael

(40)

08-Oct-12 40

Kyushu Institute of Technology

Kyushu Institute of Technology -- JapanJapan

(41)

08-Oct-12

ĐÀO TẠO CƠ ĐiỆN TỬ

08-Oct-12 41

Swinburne University of Technology

Swinburne University of Technology -- AustraliaAustralia

(42)

08-Oct-12 CƠ

CƠ ðiỆNðiỆN TỬTỬ

HỆ

HỆ THỐNGTHỐNG CƠ

CƠ ðiỆNðiỆN TỬTỬ

Cơ khí – Điện tử - Máy tính.

Cơ khí – Điện tử - Máy tính – Điều 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.

42

PHƯƠNG

PHƯƠNG PHÁPPHÁP THIẾT

THIẾT KẾKẾ

Phương pháp truyền thống : tuần tự.

Phương pháp Cơ ñiện tử : ñồng thời.

(43)

08-Oct-12

• THANK YOU FOR ATTENTION !