Електронний варіант термінологічного словника. Атомобільна мехатроніка

Подождите немного. Документ загружается.

окислювач, що володіють запасом енергії хімічних зв'язків, які

перетворюються в енергію постійного струму.

Накопичувачі енергії (рус. накопители энергии; англ. energy

accumulaters) - пристрої, що дозволяють накопичувати в них енергію якого-

небудь виду протягом періоду заряду, а потім передавати істотну частину

цієї енергії навантаженню протягом періоду розряду.

У роботі [19] запропоновано, що не слід виключати з предметної області

мехатроніки неавтономні об'єкти, оскільки їх автономність може бути

реалізована надалі. Також можна говорити про те, що такі об’єкти -

механотронізовані. Тому можна розповсюджувати визначення неавтономних

систем або розподілених на мехатронні. За великим рахунком від

приналежності будь – якого терміну до конкретної системи тверджень смисл

повинен бути не залежним.

Таким чином, згідно термінології розподілених систем розглянемо

основні стандартизовані терміни по тематиці автономних об’єктів [24, 25].

Розподілена автоматизована система керування (рус.

распределенная автоматизированная система управления; англ.

distributed automatic control system) – багаторівнева (ієрархічна)

автоматизована система керування з децентралізацією функцій керування і

контролю, територіальним розосередженням технічних засобів

автоматизації та використанням локальної мережі для передавання даних

між відносно відокремленими складовими частинами системи.

Інтерфейс (рус .интерфейс; англ. interface) – 1. Межа, через яку

відбувається взаємодія між виробами (частинами системи). 2.

Регламентована сукупність сигналів обміну, їх послідовність і дії, що

викликаються ними, а також електричні та інші вимоги до сигналів, вхідних-

вихідних кіл і середовища передавання, що забезпечують обмін даними між

виробами у системі.

Інтерфейсна карта (рус. интерфейсная карта; англ. interface card)

– функціонально і конструктивно закінчена складова частина виробу,

призначена для безпосереднього підімкнення до інтерфейсної шини.

Канал передавання даних (рус. канал передачи данны; англ. data

link channel) – сукупність каналу зв'язку (або фізичної лінії зв'язку) та

апаратури закінчення каналу даних.

Канал зв'язку (рус. канал святи; англ. communication link (link)) –

сукупність технічних засобів та середовища розповсюдження сигналів

(наприклад, фізичної лінії зв'язку), що забезпечує передавання будь-яких

даних від джерела даних до приймальника (приймальників) даних.

Ешелон (рус. ешелон; англ. echelon) – рівень у ієрархічній структурі

розподіленої АСК ТП, виділений за призначенням і місцем у системній

ієрархії. Містить технічні засоби автоматизації, засоби технічного

забезпечення та оперативний персонал, який бере участь у керуванні, а

також засоби їх спряження з локальною мережею. Може бути локальним

(рус. локальный ешелон; англ. local echelon), координуючим (рус.

координационный ешелон; англ. coordination echelon) та організуючим

(рус. организационный ешелон; англ. organization echelon).

Локальна мережа передавання даних (рус. локальная сеть

передачи данных; англ. local network data communication) – мережа

передавання даних, що охоплює невелику територію (цех, підприємство),

характеристики якої відповідають вимогам до обслуговування заздалегідь

відомого обмеженого кола відправників та одержувачів повідомлень.

Мережа передавання даних загального користування (рус. сеть

передачи данных общего использования; англ. public-switched network)–

мережа передавання даних, що охоплює велику територію і призначена для

обслуговування заздалегідь необмеженого кола користувачів (абонентів).

Слід звернути увагу на широке застосування терміну мережа не тільки

для інформаційної складової мехатронних систем. Особливо це торкається

визначення бортової мережі (рус. бортовая сеть; англ. board network)

транспортних машин. Вона відноситься до систем електропостачання (рус.

система электроснабжения; англ. electric supply system), яки є –

сукупністю пристроїв, що здійснюють передачу і розподіл електричної

енергії від джерел (системи генерування) до відповідних споживачів.

Слід додати, що можна розглядати бортові мережі мехатронних систем

як сукупність локальної інформаційно – керуючої мережі сумісно з бортовою

мережею електроживлення. Така сукупність приладів дозволяє вирішити

більшість проблем мультіплекування систем електроживлення і керування

транспортних машин та окремо автомобілів.

Магістраль (рус. магистраль, англ. dataway) – фізичне середовище

передавання даних у локальних мережах з лінійною топологією.

Виконується переважно у вигляді коаксіального кабелю або скрученої пари

проводів із з'єднувачами, до яких паралельно підминаються електричні

(інформаційні) кола від станції мережі.

Протокол (рус. протокол, англ. protocol) – сукупність правил

(формати повідомлень, їх відносне розташування, способи синхронізації,

методи захисту від помилок та інше), що визначають взаємодію виробів за

обміну даними.

Інтерфейсна шина (рус. интерфейсная шина, англ. interface bus) –

система електричних з'єднувачів і ліній зв'язку для передавання сигналів

паралельного інтерфейсу лінійного типу, реалізована відповідно до норм та

вимог цього інтерфейсу, що забезпечує можливість підключення та

інформаційного об'єднання виробів (агрегатних модулів) першого порядку.

До шини можуть належати також лінії електроживлення виробів, що

спряжені з нею.

Перехід → початок розділу → заголовок

→ до абеткового покажчика → до змісту

5 НЕОЛОГІЗМ МЕХАТРОНІКА

В «Oxford Illustrated Encyclopedia» наведено таке визначення:

Мехатроніка (Mechatronics) - японський термін для опису технологій,

що виникли на стику електротехніки, машинобудування і програмного

забезпечення. Включає проектування, виробництво і вивчає функціонування

машин з «розумним» поводженням, тобто діючих по заданій програмі,

їхнього зв'язку з іншими матеріалами (штучний інтелект, вимірювальне

устаткування, систем керування).

У дослідженні Шалабаєва Е.В. (http:// ysa.ifmo.ru) пропонується більш

розвинуте трактування поняття мехатроніки:

Мехатроніка (рус. мехатроника; англ. mechatronics) - область науки,

присвячена аналізу виконавчих станів мехатронних об'єктів і функціональної

взаємодії механічних, енергетичних і інформаційних процесів між ними та з

зовнішнім середовищем, а також синтезові мехатронних об'єктів. З іншого

боку, мехатроніка - область техніки, що забезпечує повний життєвий цикл

мехатронного об'єкта.

Сьогодні завдяки широкому застосуванні результатів досліджень з

мехатроніки а автотранспорті можна визначити як спеціальний напрям

розвитку цієї області науки саме автомобільну мехатроніку (рус.

автомобильная мехатроника; англ. automotive mechatronics). Це є наука,

що присвячена аналізу проблем сполучення та організації взаємодії

автомобільних електромеханічних, електронних вузлів, агрегатів та

інформаційних приладів у процесі експлуатації та саме руху автомобіля для

отримання сінергатичного ефекту.

По аналогії можна визначите більш широке спрямування –

транспортну мехатроніку (рус. транспортная мехатроника;англ. vehicle

mechatronics), яка розповсюджується не тільки на транспортні машини.

Об’єктом дослідження транспортної мехатроніки є саме рух та устрій

транспортних машин, їх взаємодія у транспортному процесі включно

організація такої взаємодії.

Мехатронний об'єкт ( рус. мехатронный объект; англ. mechatronic

object ) синтезується на синергетичному об'єднанні вузлів точної механіки з

електронними, електротехнічними і комп'ютерними компонентами, що

забезпечують проектування і виробництво якісно нових модулів, систем,

машин з інтелектуальним керуванням їх функціональними станами (у т.ч.

рухом). Мехатронний об'єкт - це узагальнююче поняття, що містить у собі

мехатронні систему, агрегат, модуль або вузол.

Мехатронний модуль (рус. мехатронный модуль; англ. mechatronic

module) - уніфікований мехатронний об'єкт, що має автономну

документацію і призначений, як правило, для реалізації рухів по одній

координаті. При цьому, є на увазі мехатронний модуль руху.

Мехатронний вузол (рус. мехатронный узел; англ. mechatronic

junction) принципово відрізняється від мехатронного модуля тим, що він не

уніфікований.

Мехатронний агрегат (рус. мехатронный агрегат; англ. mechatronic

aggregate) складається з декілька модулів

Мехатронна система (рус. мехатронная система; англ. mechatronic

system), що складається з декількох агрегатів або агрегату і ряду окремих

модулів, тобто з об'єктів однакових або різних нижчих рівнів. Система –

сукупність компонентів, яким-небудь образом зв'язаних між собою:

підлеглих визначеному відношенню, залежності або закономірності; діючих

як одне ціле. Мехатронна система цілком відповідає цьому визначенню як

сукупність механічних, електронних і управляючих компонентів, що

утворять синергетичну єдність, що діє як одне ціле.

Мехатронна система - цільова упорядкована множина агрегатів з

упорядкованими зв'язками, що динамічно функціонує в часі і просторі і

взаємодіє із середовищем як єдине ціле. Прикладами можуть служити гнучкі

виробничі системи або сучасні автомобілі (наприклад, Мерседес Бенц SW220

є мехатронна система, що включає до 40 керуючих агрегатів).

Автомобільна мехатронна система (рус. автомобильная

мехатронная система; англ. automotive mechatronic system) – спеціальна

упорядкована множина агрегатів, що умонтовані в автомобіль як сукупність

електромеханічних, електронних та мікропроцесорних приладів та

пристроїв, які забезпечують його рух.

Мехатронні технології (рус. мехатронные технологии; англ.

mechatronics technologys) - інформаційні технології керування рухом, тобто

реалізація за допомогою інформаційних технологій складних законів

виконавчих рухів, що по тим або іншим причинам не могли бути реалізовані

раніше. Наприклад, інтелектуалізація транспортних машин та систем за

допомогою названих технологій дозволяє створити принципово нову

транспортну технологію керування рухом громадського транспорту та саме

оптимізувати маршрутну мережу великого міста згідно результатам, що

отримані у дослідженнях з інтелектуалізації систем керування транспортом

великого місту [29-34].

У транспортної мехатрониці до мехатронних технологій перш – за –

все слід віднести так звану технологію X-by-Wire. Практично сьогодні не

має термінологічного аналога цьому визначенню. Однак, згідно простого

перекладу „управління по дроту” можна затверджувати, що це звичайна

сучасна автомобільна електротехнологія (рус. автомобильная

электротехнология; англ. X-by-Wire technology)

Перехід → початок розділу

→ до змісту

→ заголовок

→ до абеткового покажчика

6 МЕХАТРОНІЗАЦІЯ ТА ІНТЕЛЕКТУАЛІЗАЦІЯ

ТРАНСПОРТНИХ МАШИН І СИСТЕМ

Перш – за – все розглянемо транспортні машини та згідно визначень

нормативних документів України [36,37] та загальним довідковим виданням

[38,39,40,41,42,43,44].

Транспортна система (рус. транспортная система; англ. transport

system) – сукупність шляхів сполучення, перевізні засоби, технічних

пристроїв і механізмів, засобів керування і зв'язку, облаштованості усіх видів

транспорту, об'єднаних системою технологічних, технічних, інформаційних,

правових і економічних відносин. Транспортна система об'єднує

автомобільний, залізничний, морський, річковий, повітряний, газо

нафтопровідний і промисловий види транспорту. У загальному сенсі

транспортна система складається з транспортних комунікацій та

транспортних машин.

Шляхи сполучення - автомобільні дороги, залізничні і водні шляхи,

повітряні лінії, трубопроводи, спеціальні магістралі різних конструкцій,

пристосовані й обладнані для руху рухомого складу. Найбільш формальне

загальне визначення шляху сполучення – транспортна комунікація (рус.

транспортная коммуникация; англ. transport communications).

Перевізні засоби - рухомий склад, трубопроводи, контейнери, піддони,

оборотна й одноразова тара. Мабуть, коли ми говоримо про рухомий склад та

окремо про перевізні засоби, слід загалом використовувати визначення

транспортні машини.

Транспортні машини (рус. транспортные машины; англ. transport

machines) – автомобілі, автомобільні потяги, причепи і напівпричепи. Але

відповідно до визначення транспортної машини як складової транспортної

системи можна говорити про транспортні засоби загалом. Транспортні

машини служать для виконання транспортних (перевезення вантажів,

пасажирів і спеціального устаткування) і нетранспортних робіт (виробництво

різних операцій). З точки зору мехатронізації найбільш характерною

транспортною машиною, що об’єднує виконання транспортних та

нетранспортних робіт є транспортний робот.

Транспортний робот (рус. транспортный робот, англ. transportation

robot) – автоматична машина, котра виконує транспортну роботу без

втручання людини, має модуль програмного керування, інши пристрої або

маніпулятори для виконання допоміжних операцій та нетранспортних робіт

у процесі її руху у просторі.

Мехатронні транспорті системи та машини являються складними

синергетичними інформаційними об’єктами. Кожний мехатронний об’єкт є

електронною системою, у котрої різни складові обмінюються сигналами.

Сигнал (рус. сигнал; англ. signal) - матеріальний носій інформації, що являє

собою зміну деякої фізичної величини. Він використовується для

збереження, передачі чи обробки інформації [45, 46, 47]. Вище у розділі 3

наведено більш ретельне визначення цього поняття відносно до проблем

застосування обчислювальних комплексів та обробки сигналів у

мехатронних системах.

Особливо слід відмітити, що створення нових, удосконалення

існуючих транспортних систем та машин, котрі визначено як мехатронні,

базується саме на мехатроніці як засобі проектування різнорідних елементів

[19]. Безумовно це є засіб системного автоматизованого проектування.

Відповідні автоматизовані комплекси прийнято визначати як

CAD/САМ/CAЕ – системи [48, 49].

CAD – Автоматизоване проектування (рус. автоматизированное

проектирование; англ. computer-aided design - CAD) - загальний термін для

позначення всіх аспектів проектування з використанням засобів

обчислювальної техніки. CAD - системи призначені для рішення

конструкторських задач і оформлення конструкторської документації. Вони

іменуються системами автоматизованого проектування – САПР. У сучасні

CAD – системи входять модулі моделювання тривимірної об'ємної

конструкції (деталі) і оформлення креслень і текстової конструкторської

документації (специфікацій, відомостей і т.д.) Ведучі тривимірні CAD –

системи дозволяють реалізувати ідею наскрізного циклу підготовки і

виробництва складних промислових виробів. Слід зазначити, що вітчизняний

термін "САПР" стосовно промислових систем має більш широке тлумачення,

чим "CAD" - він містить у собі як CAD, так і CAM, а іноді й елементи CAE .

CAM – Автоматизована підготовка виробництва (рус.

атоматизированная подготовка производства, англ. computer aided

manufacturing - CAM) - загальний термін для позначення програмних

систем підготовки інформації для верстатів з числовим програмним

управлінням. Вихідними даними для таких систем є геометричні моделі

деталей, одержувані із систем CAD. CAM – системи призначені для

проектування обробки виробів на верстаті з числовим програмним

управлінням (ЧПУ) і видачі програм для цих верстатів (фрезерних,

свердлильних, ерозійних, пробивних, токарських, шліфувальних та ін.). CAM

– системи ще називають системами технологічної підготовки виробництва. В

даний час вони є практично єдиним способом для виготовлення

складнопрофільних деталей і скорочення циклу їхнього виробництва .

CAE - Системи автоматизованого інженерного аналізу(рус.

системы автоматизированного инженерного анализа; англ. computer-

aided engineering - CAE) - загальний термін для позначення інформаційного

забезпечення автоматизованого аналізу проекту, що має метою виявлення

помилок (розрахунки міцності, колізії кінематики і т.п.) або оптимізацію

виробничих можливостей. CAE - системи являють собою великий клас

систем, кожна з яких дозволяє вирішувати визначену розрахункову задачу

(групу задач), починаючи від розрахунків на міцність, аналізу і моделювання

теплових процесів до розрахунку гідравлічних систем і машин, розрахунків

процесів лиття. У САЕ – системах також використовується тривимірна

модель виробу, створена в CAD – системі .

EPD – Повний електронний опис об’єкту (рус. полное электронное

описание объекта; англ. electronic product definition) – це технологія, що

забезпечує розробку і підтримку електронної інформаційної моделі протягом

усього життєвого циклу виробу, включаючи маркетинг, концептуальне і

робоче проектування, технологічну підготовку, виробництво, експлуатацію,

ремонт і утилізацію. При застосуванні EPD – концепції передбачається

заміщення «компонентно - центричного» послідовного проектування

складного виробу на «виріб - центричний» процес, виконуваний проектно –

виробничими командами, що працюють колективно. Унаслідок розробки

EPD – концепції і з'явилися підстави для перетворення автономних CAD-

САМ- і САЕ- систем в інтегровані CAD/САМ/CAЕ – системи.

Мехатронною системою є практично будь-який керований складний

технічний об'єкт: пристрій, прилад, що виконують механічну роботу або

перетворення видів енергії під керуванням інтелектуального керуючого

пристрою або комплексу, у залежності від рівня складності обумовленого

об'єкту. Сучасний автомобіль є таким мехатронную системою. Однак, не

кожна транспортна машина або система достатньо відповідає тому, що слід

визначати як саме мехатронну систему. По - перше вона повинна мати

властивість автономності. По - друге мехатронна система відрізняється

розумною (англ. smart) поведінкою. Властивість мехатронної системи,

транспортної машини або автомобілю бути розумним дозволяє віднести

його до транспортного засобу з штучним інтелектом. Тут під штучним

інтелектом слід розуміти таки пристрої та прилади, що забезпечують

прийняття порівняно оптимальних рішень. Для транспортної машини такою

властивістю є можливість визначення раціонального маршруту руху та

раціонального швидкісного режиму та відповідно забезпечення його безпеки.

У цілому транспортна машина повинна відповідати високому рівню

показників надійності. Надійність (рус. надежность; англ. reliability,

dependability) визначається як “властивість об'єкта зберігати у часі в

установлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здатність