ऑटोमोटिव उद्योग में मेक्ट्रोनिक सिस्टम का अनुप्रयोग। ऑटोमोबाइल परिवहन के मेक्ट्रोनिक सिस्टम एक खराद के कंपन प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए अनुकूली विधि

टी इर्मिन " मेकाट्रोनिक्स"1969 में जापानी कंपनी यास्कावा इलेक्ट्रिक (यास्कावा इलेक्ट्रिक) के एक इंजीनियर टेटसुरो मोरिया (टेटसुरो मोरी) द्वारा पेश किया गया।अवधि इसमें दो भाग होते हैं - "मेचा", मैकेनिक्स शब्द से, और "ट्रॉनिक्स", इलेक्ट्रॉनिक्स शब्द से। रूस में, "मेक्ट्रोनिक्स" शब्द के उभरने से पहले, "मैकेट्रॉनिक्स" नामक उपकरणों का उपयोग किया जाता था।

मेक्ट्रोनिक्स विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास में एक प्रगतिशील दिशा है, जो उनके आंदोलन के कंप्यूटर (माइक्रोप्रोसेसर) नियंत्रण के साथ स्वचालित और स्वचालित मशीनों और प्रणालियों के निर्माण और संचालन पर केंद्रित है। मेक्ट्रोनिक्स का मुख्य कार्य जटिल गतिशील वस्तुओं के लिए उच्च-परिशुद्धता, अत्यधिक विश्वसनीय और बहुक्रियाशील नियंत्रण प्रणालियों का विकास और निर्माण है। मेक्ट्रोनिक्स का सबसे सरल उदाहरण एबीएस (एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम) और औद्योगिक सीएनसी मशीनों वाली कार का ब्रेकिंग सिस्टम है।

वैश्विक बियरिंग उद्योग में मेक्ट्रोनिक उपकरणों की सबसे बड़ी डेवलपर और निर्माता कंपनी हैसीनियर. कंपनी को "सेंसर" बियरिंग्स के क्षेत्र में अग्रणी के रूप में जाना जाता है,सी जिसने तकनीकी ज्ञान का निर्माण कियासी बहु-ध्रुव चुंबकीय रिंगों का उपयोग करना और यांत्रिक भागों में एकीकृत घटकों को मापना। बिल्कुलसीनियरअद्वितीय चुंबकीय प्रौद्योगिकी पर आधारित एक एकीकृत रोटेशन स्पीड सेंसर के साथ व्हील बीयरिंग के उपयोग का बीड़ा उठाया -एएसबी® (सक्रिय सेंसर असर), जो अब यूरोप और जापान में लगभग सभी प्रमुख कार निर्माताओं द्वारा मान्यता प्राप्त और उपयोग किया जाने वाला मानक है। 82 मिलियन से अधिक ऐसे उपकरण पहले ही उत्पादित किए जा चुके हैं, और 2010 तक, विभिन्न निर्माताओं द्वारा उत्पादित दुनिया के सभी व्हील बीयरिंगों में से लगभग 50% इस तकनीक का उपयोग करेंगे।एएसबी®. इतना व्यापक उपयोगएएसबी®एक बार फिर इन समाधानों की विश्वसनीयता साबित होती है, जो सबसे आक्रामक पर्यावरणीय परिस्थितियों (कंपन, गंदगी, बड़े तापमान अंतर, आदि) में डिजिटल जानकारी के माप और प्रसारण की उच्च सटीकता प्रदान करती है।

चित्रण : एसएनआर

असर संरचनाएएसबी®

प्रौद्योगिकी के मुख्य लाभएएसबी®ऑटोमोटिव उद्योग में उपयोग किए जाते हैं:

यह एक कॉम्पैक्ट और किफायती समाधान है, इसका उपयोग कम कीमत सीमा के वाहनों पर भी किया जा सकता है, न कि केवल पर महँगी गाड़ियाँकई अन्य प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों के विपरीत,

यह ऑटोमोटिव आराम और सुरक्षा के अध्ययन में एक प्रगतिशील तकनीक है,

यह "संपूर्ण चेसिस नियंत्रण" की अवधारणा में मुख्य तत्व है।

यह एक खुला मानक है जो बियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माताओं को न्यूनतम लाइसेंसिंग लागत प्रदान करता है।

तकनीकी एएसबी®1997 में प्रदर्शनी मेंपेरिस में इक्विपऑटो प्रथम मिलाग्रैंड प्रिक्स श्रेणी में "मूल (कन्वेयर) उत्पादन के लिए नई प्रौद्योगिकियाँ।"

2005 में इक्विपऑटो में सीनियरसमीक्षा के लिए और विकास का सुझाव दियाएएसबी®- रोटेशन कोण सेंसर के साथ एक विशेष प्रणालीASB® स्टीयरिंग सिस्टम, स्टीयरिंग व्हील के घूर्णन के कोण को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो वाहन के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के संचालन को अनुकूलित करेगा और सुरक्षा और आराम के स्तर को बढ़ाएगा। के प्रयासों की बदौलत इस प्रणाली का विकास 2003 में शुरू हुआमहाद्वीपीय टीव्सऔर एसएनआर नियम. 2004 में, पहला प्रोटोटाइप तैयार हो गया। क्षेत्र परीक्षणASB® स्टीयरिंग सिस्टमकारों पर मार्च 2005 में स्वीडन में हुआमर्सिडीज सी -क्लास और उत्कृष्ट परिणाम दिखाए। बड़े पैमाने पर उत्पादन मेंASB® स्टीयरिंग सिस्टम2008 में प्रवेश करना चाहिए.

चित्रण : एसएनआर

ASB® स्टीयरिंग सिस्टम

मुख्य लाभASB® स्टीयरिंग सिस्टमहो जाएगा:

सरल डिज़ाइन

निम्न शोर स्तर सुनिश्चित करना,

कम दाम,

आकार अनुकूलन…

मेक्ट्रोनिक उपकरणों के विकास और निर्माण में 15 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथ, कंपनी न केवल ऑटोमोटिव उद्योग से, बल्कि उद्योग और एयरोस्पेस से भी ग्राहकों को प्रदान करती है। - "मेक्ट्रोनिक" बीयरिंगसेंसर लाइन. इन बियरिंग्स को बेजोड़ विश्वसनीयता विरासत में मिली हैएएसबी®, अंतरराष्ट्रीय मानकों के साथ पूर्ण एकीकरण और अनुपालनआईएसओ।

आंदोलन के बिल्कुल केंद्र में स्थित है, सेंसरसेंसर लाइनप्रति क्रांति 32 से अधिक अवधियों के लिए कोणीय विस्थापन और घूर्णन गति के बारे में जानकारी प्रसारित करता है। इस तरह, बीयरिंग और मापने वाले उपकरण के कार्यों को संयोजित किया जाता है, जिससे मानक समाधान (ऑप्टिकल सेंसर के आधार पर) के संबंध में प्रतिस्पर्धी मूल्य सुनिश्चित करते हुए, बीयरिंग और उपकरण की कॉम्पैक्टनेस पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। .

तस्वीर : एसएनआर

इसमें शामिल हैं:

पेटेंटेड मल्टी-ट्रैक और मल्टी-पोल चुंबकीय रिंग जो एक निश्चित आकार का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है;

विशेष इलेक्ट्रॉनिक घटकएमपीएस 32 एक्सएफ परिवर्तन की जानकारी परिवर्तित करता है चुंबकीय क्षेत्रएक डिजिटल सिग्नल में.

तस्वीर : टोरिंगटन

घटक एमपीएस 32 एक्सएफ

सेंसर लाइन एनकोडरकेवल 15 मिमी की रीडिंग त्रिज्या के साथ प्रति क्रांति 4096 पल्स का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है, जो 0.1° से अधिक की स्थिति सटीकता प्रदान करता है! इस प्रकार,सेंसर लाइन एनकोडरकई मामलों में, देते समय एक मानक ऑप्टिकल एनकोडर को प्रतिस्थापित किया जा सकता हैअतिरिक्त प्रकार्य।

उपकरण सेंसर लाइन एनकोडरउच्च सटीकता और विश्वसनीयता के साथ निम्नलिखित डेटा प्रदान कर सकता है:

कोणीय स्थिति,

रफ़्तार,

रोटेशन की दिशा,

क्रांतियों की संख्या,

तापमान।

नए डिवाइस के अद्वितीय गुणसीनियरप्रोटोटाइप चरण में भी इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में मान्यता प्राप्त थी। विशेष सेंसरएमपीएस 32 एक्सएफ मुख्य पुरस्कार जीतासेंसर एक्सपो में गोल्ड अवार्ड 2001 शिकागो (अमेरिका) में।

वर्तमान मेंसेंसर लाइन एनकोडरइसका अनुप्रयोग ढूँढता है:

वी यांत्रिक प्रसारण;

कन्वेयर में;

रोबोटिक्स में;

वी वाहनओह;

फोर्कलिफ्ट में;

नियंत्रण, माप और पोजिशनिंग सिस्टम में।

तस्वीर : एसएनआर

आगे की परियोजनाओं में से एक, जो 2010-11 में समाप्त होनी चाहिएएएसबी® 3- टनल मैग्नेटोरेसिस्टेंस के उपयोग पर आधारित एक एकीकृत टॉर्क सेंसर वाला बेयरिंग। टनल मैग्नेटोरेसिस्टेंस तकनीक का उपयोग हमें यह प्रदान करने की अनुमति देता है:

उच्च सेंसर संवेदनशीलता,

कम ऊर्जा खपत,

के सापेक्ष सर्वोत्तम संकेत शोर स्तर,

व्यापक तापमान सीमा।

एएसबी® 4, जिसकी रिलीज़ 2012-15 के लिए निर्धारित है, बियरिंग निर्माण के लिए सूचना प्रौद्योगिकी के युग की शुरुआत को पूरा करेगी। पहली बार, एक स्व-निदान प्रणाली को एकीकृत किया जाएगा, जो, उदाहरण के लिए, असर की स्थिति को असर स्नेहक के तापमान या उसके कंपन द्वारा निर्धारित करने की अनुमति देगा।

एक दृष्टिकोण यह है कि मेक्ट्रोनिक प्रौद्योगिकियों में नई सामग्री और कंपोजिट, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, फोटोनिक्स, माइक्रोबायोनिक्स, लेजर और अन्य प्रौद्योगिकियों की प्रौद्योगिकियां शामिल हैं।

हालाँकि, इस मामले में, अवधारणाओं का प्रतिस्थापन होता है और, मेक्ट्रोनिक प्रौद्योगिकियों के बजाय, जो मेक्ट्रोनिक वस्तुओं के उपयोग के आधार पर कार्यान्वित की जाती हैं, ये कार्य ऐसी वस्तुओं के निर्माण और संयोजन की तकनीक से संबंधित हैं।

अधिकांश वैज्ञानिक वर्तमान में मानते हैं कि मेक्ट्रोनिक प्रौद्योगिकियाँ केवल कंप्यूटर-नियंत्रित तंत्रों के साथ-साथ उन पर आधारित इकाइयों के कार्यकारी आंदोलनों के आवश्यक कानूनों को बनाती हैं और लागू करती हैं, या नैदानिक ​​और पूर्वानुमान संबंधी समस्याओं को हल करने के लिए इन आंदोलनों का विश्लेषण करती हैं।

मशीनिंग में, इन प्रौद्योगिकियों का उद्देश्य परिशुद्धता और उत्पादकता सुनिश्चित करना है जिसे मेक्ट्रोनिक वस्तुओं के उपयोग के बिना हासिल नहीं किया जा सकता है, जिनके प्रोटोटाइप खुले सीएनसी सिस्टम के साथ धातु-काटने वाली मशीनें हैं। विशेष रूप से, ऐसी प्रौद्योगिकियाँ वर्कपीस के सापेक्ष उपकरण के कंपन के कारण उत्पन्न होने वाली त्रुटियों की भरपाई करना संभव बनाती हैं।

हालाँकि, पहले यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मेक्ट्रोनिक प्रौद्योगिकियों में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

समस्या का तकनीकी विवरण;

कार्यकारी गति के नियम को प्राप्त करने के लिए एक प्रक्रिया मॉडल का निर्माण;

कार्यान्वयन के लिए सॉफ्टवेयर और सूचना समर्थन का विकास;

यदि आवश्यक हो, तो प्रस्तावित तकनीक को लागू करने वाले मानक मेक्ट्रोनिक ऑब्जेक्ट के सूचना प्रबंधन और डिज़ाइन आधार को पूरक करना।

खराद के कंपन प्रतिरोध को बढ़ाने का एक अनुकूली तरीका।

विभिन्न प्रकार के काटने के उपकरण, जटिल आकार के संसाधित भागों और संसाधित और उपकरण सामग्री दोनों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करने की स्थितियों में, मशीन की तकनीकी प्रणाली के स्व-दोलन और कंपन प्रतिरोध के नुकसान की संभावना तेजी से बढ़ जाती है।

इसमें प्रसंस्करण तीव्रता में कमी या तकनीकी प्रक्रिया में अतिरिक्त पूंजी निवेश शामिल है। स्व-दोलन के स्तर को कम करने का एक आशाजनक तरीका प्रसंस्करण के दौरान काटने की गति को बदलना है।

यह विधि तकनीकी रूप से लागू करने में काफी सरल है और काटने की प्रक्रिया पर प्रभावी प्रभाव डालती है। पहले, इस पद्धति को प्रारंभिक गणनाओं के आधार पर एक प्राथमिक विनियमन के रूप में लागू किया गया था, जो इसके उपयोग को सीमित करता है, क्योंकि यह कंपन की घटना के कारणों की विविधता और स्थितियों की परिवर्तनशीलता को ध्यान में रखने की अनुमति नहीं देता है।

काटने के बल और उसके गतिशील घटक के परिचालन नियंत्रण के साथ अनुकूली काटने की गति नियंत्रण प्रणाली अधिक प्रभावी हैं।

परिवर्तनीय काटने की गति के साथ प्रसंस्करण के दौरान स्व-दोलन के स्तर को पढ़ने के तंत्र को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है।

मान लीजिए कि काटने की गति वी 1 के साथ एक हिस्से को संसाधित करते समय, तकनीकी प्रणाली स्व-दोलन की स्थिति में होती है। इस मामले में, मशीनीकृत सतह पर कंपन की आवृत्ति और चरण काटने वाले बल और कटर के कंपन की आवृत्ति और चरण के साथ मेल खाता है (ये कंपन क्रशिंग, लहर और खुरदरापन के रूप में व्यक्त किए जाते हैं)।

गति वी 2 की ओर बढ़ते समय, बाद की क्रांति के दौरान कटर के सापेक्ष भाग की मशीनी सतह पर दोलन (जब "निशान के साथ प्रसंस्करण") एक अलग आवृत्ति और दोलनों के सिंक्रनाइज़ेशन के साथ होते हैं, अर्थात, उनका चरण संयोग बाधित होता है . इसके कारण, "ट्रेस" प्रसंस्करण स्थितियों के तहत, स्व-दोलन की तीव्रता कम हो जाती है, और उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स उनके स्पेक्ट्रम में दिखाई देते हैं।

समय के साथ, स्पेक्ट्रम में प्राकृतिक गुंजयमान आवृत्तियाँ हावी होने लगती हैं और स्व-दोलन की प्रक्रिया फिर से तेज हो जाती है, जिसके लिए काटने की गति में बार-बार बदलाव की आवश्यकता होती है।

ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि वर्णित विधि के मुख्य पैरामीटर काटने की गति V में परिवर्तन का परिमाण, साथ ही इस परिवर्तन का संकेत और आवृत्ति हैं। प्रसंस्करण प्रदर्शन पर काटने की गति में परिवर्तन के प्रभाव की प्रभावशीलता का आकलन स्व-दोलन की पुनर्प्राप्ति अवधि की अवधि से किया जाना चाहिए। यह जितना बड़ा होता है, स्व-दोलन का निम्न स्तर उतने ही लंबे समय तक बना रहता है।

अनुकूली काटने की गति नियंत्रण के लिए एक विधि के विकास में स्व-दोलन के गणितीय मॉडल के आधार पर इस प्रक्रिया का अनुकरण शामिल है, जो चाहिए:

काटने की प्रक्रिया की गतिशीलता को ध्यान में रखें;

"निशान पर" प्रसंस्करण को ध्यान में रखें;

स्व-दोलन की स्थिति में काटने की प्रक्रिया का पर्याप्त रूप से वर्णन करें।

मेक्ट्रोनिक प्रणालियों के अनुप्रयोग के क्षेत्र। पारंपरिक स्वचालन साधनों की तुलना में मेक्ट्रोनिक उपकरणों के मुख्य लाभों में शामिल हैं: सभी तत्वों और इंटरफेस के एकीकरण और मानकीकरण के उच्च स्तर के कारण अपेक्षाकृत कम लागत; बुद्धिमान नियंत्रण विधियों के उपयोग के कारण जटिल और सटीक आंदोलनों के कार्यान्वयन की उच्च गुणवत्ता; उच्च विश्वसनीयता, स्थायित्व और शोर प्रतिरक्षा; लघुकरण और बेहतर माइक्रोमशीन तक मॉड्यूल की संरचनात्मक सघनता...

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व्याख्यान 4. मेक्ट्रोनिक प्रणालियों के अनुप्रयोग के क्षेत्र।

पारंपरिक स्वचालन साधनों की तुलना में मेक्ट्रोनिक उपकरणों के मुख्य लाभों में शामिल हैं:

सभी तत्वों और इंटरफेस के उच्च स्तर के एकीकरण, एकीकरण और मानकीकरण के कारण अपेक्षाकृत कम लागत;

बुद्धिमान नियंत्रण विधियों के उपयोग के कारण जटिल और सटीक आंदोलनों के कार्यान्वयन की उच्च गुणवत्ता;

उच्च विश्वसनीयता, स्थायित्व और शोर प्रतिरक्षा;

मॉड्यूल की संरचनात्मक सघनता (लघुकरण और माइक्रोमशीन तक),

सरलीकरण के कारण मशीनों के वजन, आकार और गतिशील विशेषताओं में सुधार हुआ गतिज जंजीरें;

विशिष्ट ग्राहक कार्यों के लिए कार्यात्मक मॉड्यूल को जटिल मेक्ट्रोनिक सिस्टम और कॉम्प्लेक्स में एकीकृत करने की क्षमता।

मेक्ट्रोनिक उपकरणों के वैश्विक उत्पादन की मात्रा हर साल बढ़ रही है, जिससे अधिक से अधिक नए क्षेत्र शामिल हो रहे हैं। आज, मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल और सिस्टम का व्यापक रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है:

प्रक्रिया स्वचालन के लिए मशीन टूल निर्माण और उपकरण
प्रक्रियाएं;

रोबोटिक्स (औद्योगिक और विशेष);

विमानन, अंतरिक्ष और सैन्य उपकरण;

ऑटोमोटिव (जैसे एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम,
वाहन गति स्थिरीकरण और स्वचालित पार्किंग सिस्टम);

गैर-पारंपरिक वाहन (इलेक्ट्रिक साइकिल, कार्गो
ट्रॉली, इलेक्ट्रिक स्कूटर, व्हीलचेयर);

कार्यालय उपकरण (उदाहरण के लिए, फोटोकॉपियर और फैक्स मशीन);

कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के तत्व (उदाहरण के लिए, प्रिंटर, प्लॉटर,
डिस्क ड्राइव);

चिकित्सा उपकरण (पुनर्वास, नैदानिक, सेवा);

घरेलू उपकरण (वॉशिंग मशीन, सिलाई मशीन, डिशवॉशर और अन्य)
कारें);

माइक्रोमशीनें (चिकित्सा, जैव प्रौद्योगिकी, संचार और के लिए
दूरसंचार);

उपकरणों और मशीनों का नियंत्रण और मापन;

फोटो और वीडियो उपकरण;

पायलटों और ऑपरेटरों को प्रशिक्षण देने के लिए सिम्युलेटर;

उद्योग दिखाएँ (ध्वनि और प्रकाश व्यवस्था)।

बेशक, इस सूची का विस्तार किया जा सकता है।

त्वरित विकास 90 के दशक में मेक्ट्रोनिक्स एक नई वैज्ञानिक और तकनीकी दिशा के रूप में तीन मुख्य कारकों के कारण है:

दुनिया में नये चलन औद्योगिक विकास;

मेक्ट्रोनिक्स के मौलिक सिद्धांतों और कार्यप्रणाली का विकास (बुनियादी)।
वैज्ञानिक विचार, मौलिक रूप से नई तकनीकी और तकनीकी
समाधान);

अनुसंधान और शैक्षिक में विशेषज्ञों की गतिविधि
गोले.

हमारे देश में स्वचालित मैकेनिकल इंजीनियरिंग के विकास का वर्तमान चरण नई आर्थिक वास्तविकताओं में हो रहा है, जब सवाल देश की तकनीकी व्यवहार्यता और निर्मित उत्पादों की प्रतिस्पर्धात्मकता का है।

विचाराधीन क्षेत्र में वैश्विक बाजार की प्रमुख आवश्यकताओं में बदलाव के निम्नलिखित रुझानों की पहचान की जा सकती है:

के अनुसार उपकरणों का उत्पादन और सेवा करने की आवश्यकता
गुणवत्ता मानकों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली तैयार की गई
मानकआईएसओ 9000;

वैज्ञानिक और तकनीकी उत्पादों के लिए बाज़ार का अंतर्राष्ट्रीयकरण और, कैसे
परिणाम, व्यवहार में रूपों और विधियों के सक्रिय कार्यान्वयन की आवश्यकता
अंतर्राष्ट्रीय इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी हस्तांतरण;

में छोटे और मध्यम आकार के विनिर्माण उद्यमों की भूमिका बढ़ाना
त्वरित और लचीले ढंग से प्रतिक्रिया देने की उनकी क्षमता के कारण अर्थव्यवस्था
बाज़ार की बदलती आवश्यकताओं के अनुसार;

कंप्यूटर सिस्टम और प्रौद्योगिकियों, दूरसंचार का तेजी से विकास (2000 में ईईसी देशों में, कुल वृद्धि का 60%)
राष्ट्रीय उत्पाद इन उद्योगों के कारण ही उत्पन्न हुआ);
इस सामान्य प्रवृत्ति का प्रत्यक्ष परिणाम बौद्धिकता है
यांत्रिक गति और तकनीकी नियंत्रण प्रणाली
आधुनिक मशीनों के कार्य.

मेक्ट्रोनिक्स में घटक तत्वों के एकीकरण के स्तर को मुख्य वर्गीकरण विशेषता के रूप में लेना उचित लगता है।इस मानदंड के अनुसार, यदि हम उच्च तकनीक उत्पादों के बाजार में उनकी उपस्थिति पर विचार करते हैं, तो मेक्ट्रोनिक सिस्टम को स्तरों या पीढ़ियों में विभाजित किया जा सकता है। ऐतिहासिक रूप से, पहले स्तर के मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल केवल दो प्रारंभिक तत्वों के संयोजन का प्रतिनिधित्व करते हैं। पहली पीढ़ी के मॉड्यूल का एक विशिष्ट उदाहरण "मोटर-गियरबॉक्स" है, जहां मैकेनिकल गियरबॉक्स और नियंत्रित मोटर को एक ही कार्यात्मक तत्व के रूप में उत्पादित किया जाता है। इन मॉड्यूलों पर आधारित मेक्ट्रोनिक प्रणालियों को निर्माण में व्यापक अनुप्रयोग मिला है विभिन्न साधनजटिल उत्पादन स्वचालन (कन्वेयर, कन्वेयर, रोटरी टेबल, सहायक मैनिपुलेटर)।

80 के दशक में नई इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकियों के विकास के संबंध में दूसरे स्तर के मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल दिखाई दिए, जिससे उनके संकेतों को संसाधित करने के लिए लघु सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक इकाइयां बनाना संभव हो गया। संकेतित तत्वों के साथ ड्राइव मॉड्यूल के संयोजन से मेक्ट्रोनिक मोशन मॉड्यूल का उद्भव हुआ, जिसकी संरचना पूरी तरह से ऊपर दी गई परिभाषा से मेल खाती है, जब विभिन्न भौतिक प्रकृति के तीन उपकरणों का एकीकरण हासिल किया जाता है: मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक। इस वर्ग के मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल के आधार पर, नियंत्रित ऊर्जा मशीनें (टरबाइन और जनरेटर), मशीन टूल्स और संख्यात्मक नियंत्रण वाले औद्योगिक रोबोट बनाए गए हैं।

मेक्ट्रोनिक प्रणालियों की तीसरी पीढ़ी का विकास बाजार में अपेक्षाकृत सस्ते माइक्रोप्रोसेसरों और उन पर आधारित नियंत्रकों की उपस्थिति के कारण है और इसका उद्देश्य मेक्ट्रोनिक प्रणाली में होने वाली सभी प्रक्रियाओं का बौद्धिककरण करना है, मुख्य रूप से कार्यात्मक आंदोलनों को नियंत्रित करने की प्रक्रिया मशीनें और इकाइयाँ। इसी समय, उच्च परिशुद्धता और कॉम्पैक्ट यांत्रिक घटकों के साथ-साथ नए प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स (मुख्य रूप से उच्च-टोक़ ब्रशलेस और रैखिक), सेंसर के निर्माण के लिए नए सिद्धांतों और प्रौद्योगिकियों का विकास चल रहा है। प्रतिक्रियाऔर जानकारी. नई परिशुद्धता, सूचना और माप विज्ञान-गहन प्रौद्योगिकियों का संश्लेषण बुद्धिमान मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल और सिस्टम के डिजाइन और उत्पादन के लिए आधार प्रदान करता है।

भविष्य में, मेक्ट्रोनिक मशीनों और प्रणालियों को संयोजित किया जाएगा और मेक्ट्रोनिक कॉम्प्लेक्स सामान्य एकीकरण प्लेटफार्मों पर आधारित होंगे। ऐसे परिसरों को बनाने का लक्ष्य उच्च उत्पादकता और साथ ही इसके पुन: विन्यास की संभावना के कारण तकनीकी और तकनीकी वातावरण के लचीलेपन का संयोजन प्राप्त करना है, जो उत्पादों की प्रतिस्पर्धात्मकता और उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करेगा।

मेक्ट्रोनिक उत्पादों के विकास और उत्पादन में लगे आधुनिक उद्यमों को इस संबंध में निम्नलिखित मुख्य कार्यों को हल करना होगा:

एकल डिजाइन और उत्पादन टीमों में मैकेनिकल, इलेक्ट्रॉनिक और सूचना विभागों (जो, एक नियम के रूप में, स्वायत्त रूप से और अलग से कार्य करते हैं) का संरचनात्मक एकीकरण;

सिस्टम एकीकरण और विभिन्न योग्यताओं के अत्यधिक विशिष्ट विशेषज्ञों के काम का प्रबंधन करने में सक्षम "मेक्ट्रोनिक्स-उन्मुख" इंजीनियरों और प्रबंधकों का प्रशिक्षण;

मेक्ट्रोनिक कार्यों के कंप्यूटर समर्थन के लिए विभिन्न वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों (यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटर नियंत्रण) से सूचना प्रौद्योगिकियों का एक ही टूलकिट में एकीकरण;

एमएस के डिजाइन और उत्पादन में प्रयुक्त सभी तत्वों और प्रक्रियाओं का मानकीकरण और एकीकरण।

सूचीबद्ध समस्याओं को हल करने के लिए अक्सर उद्यम में विकसित हुई प्रबंधन परंपराओं और मध्य प्रबंधकों की महत्वाकांक्षाओं पर काबू पाने की आवश्यकता होती है जो केवल अपनी संकीर्ण-प्रोफ़ाइल समस्याओं को हल करने के आदी हैं। यही कारण है कि मध्यम और छोटे उद्यम जो अपनी संरचना को आसानी से और लचीले ढंग से बदल सकते हैं, मेक्ट्रोनिक उत्पादों के उत्पादन में संक्रमण के लिए अधिक तैयार हैं।

विभिन्न परिवहन प्रणालियों में मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

कड़ी प्रतिस्पर्धा जारी है मोटर वाहन बाजारइस क्षेत्र के विशेषज्ञों को नई उन्नत तकनीकों की खोज करने के लिए मजबूर करना। आज, डेवलपर्स के लिए मुख्य समस्याओं में से एक "स्मार्ट" इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बनाना है जो सड़क यातायात दुर्घटनाओं (आरटीए) की संख्या को कम कर सके। इस क्षेत्र में काम का नतीजा एक एकीकृत वाहन सुरक्षा प्रणाली (एससीबीए) का निर्माण था, जो स्वचालित रूप से एक निश्चित दूरी बनाए रखने में सक्षम है, कार को लाल ट्रैफिक लाइट पर रोकती है, और ड्राइवर को चेतावनी देती है कि वह एक मोड़ पर बातचीत कर रहा है भौतिकी के नियमों द्वारा अनुमत गति से अधिक गति। यहां तक ​​कि रेडियो अलार्म के साथ शॉक सेंसर भी विकसित किए गए हैं, जो, जब कोई कार किसी बाधा या टक्कर से टकराती है, तो एम्बुलेंस को कॉल करती है।

ये सभी इलेक्ट्रॉनिक दुर्घटना निवारण उपकरण दो श्रेणियों में आते हैं। पहले में कार में ऐसे उपकरण शामिल हैं जो बाहरी सूचना स्रोतों (अन्य कारों, बुनियादी ढांचे) से किसी भी सिग्नल से स्वतंत्र रूप से काम करते हैं। वे ऑन-बोर्ड रडार (रडार) से आने वाली जानकारी को संसाधित करते हैं। दूसरी श्रेणी ऐसी प्रणालियाँ हैं जिनका संचालन सड़क के पास स्थित सूचना स्रोतों, विशेष रूप से बीकन से प्राप्त आंकड़ों पर आधारित होता है, जो सड़क की स्थिति के बारे में जानकारी एकत्र करते हैं और इसे अवरक्त किरणों के माध्यम से गुजरने वाली कारों तक पहुंचाते हैं।

SKBA ने ऊपर सूचीबद्ध उपकरणों की एक नई पीढ़ी को संयोजित किया है। यह रडार सिग्नल और "सोच" बीकन की अवरक्त किरणें दोनों प्राप्त करता है, और मुख्य कार्यों के अलावा, यह सड़कों और गलियों के अनियमित चौराहों पर चालक के लिए बिना रुके और शांत गति सुनिश्चित करता है, मोड़ों पर और आवासीय क्षेत्रों में गति को सीमित करता है। स्थापित गति सीमा के भीतर। सभी स्वायत्त प्रणालियों की तरह, एससीबीए के लिए आवश्यक है कि वाहन सुसज्जित हो लॉक - रोधी ब्रेकिंग प्रणालीब्रेक (ABS) और ऑटोमैटिक ट्रांसमिशन।

एसकेबीए में एक लेजर रेंजफाइंडर शामिल है जो लगातार कार और रास्ते में आने वाली किसी भी बाधा - चलती या स्थिर - के बीच की दूरी को मापता है। यदि टक्कर की संभावना है, और ड्राइवर गति धीमी नहीं करता है, तो माइक्रोप्रोसेसर त्वरक पेडल पर दबाव छोड़ने और ब्रेक लगाने का आदेश देता है। उपकरण पैनल पर एक छोटी स्क्रीन खतरे की चेतावनी दिखाती है। ड्राइवर के अनुरोध पर चलता कंप्यूटरसड़क की सतह के आधार पर एक सुरक्षित दूरी तय कर सकता है - गीली या सूखी।

एसकेबीए सड़क की सतह की सफेद रेखाओं के आधार पर कार चलाने में सक्षम है। लेकिन इसके लिए यह आवश्यक है कि वे स्पष्ट हों, क्योंकि वे बोर्ड पर मौजूद वीडियो कैमरे द्वारा लगातार "पढ़े" जाते हैं। छवि प्रसंस्करण तब लाइनों के सापेक्ष मशीन की स्थिति निर्धारित करता है, और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम तदनुसार कार्य करता है। स्टीयरिंग.

एसकेबीए की अवरक्त किरणों के ऑन-बोर्ड रिसीवर सड़क के किनारे निश्चित अंतराल पर स्थित ट्रांसमीटरों की उपस्थिति में काम करते हैं। किरणें सीधी और कम दूरी (लगभग 120 मीटर तक) तक यात्रा करती हैं, और एन्कोडेड सिग्नल द्वारा प्रेषित डेटा को जाम या विकृत नहीं किया जा सकता है।

चावल। 3.1 एकीकृत वाहन सुरक्षा प्रणाली: 1 इन्फ्रारेड किरण रिसीवर; 2 मौसम सेंसर (बारिश, नमी); 3 थ्रॉटल वाल्व ड्राइव पावर सिस्टम; 4 कंप्यूटर; ब्रेक ड्राइव में 5 सहायक विद्युत वाल्व; 6 एबीएस; 7 रेंजफाइंडर; 8 स्वचालित ट्रांसमिशन; 9 वाहन गति सेंसर; 10 सहायक इलेक्ट्रिक स्टीयरिंग वाल्व; 11 त्वरक सेंसर; 12 स्टीयरिंग सेंसर; 13 टेबल-सिग्नल; 14 इलेक्ट्रॉनिक विज़न कंप्यूटर; 15 टेलीविजन कैमरा; 16 स्क्रीन.

चित्र में. 3.2 कंपनी का मौसम सेंसर दिखाता है"बोच " मॉडल के आधार पर, एक इन्फ्रारेड एलईडी और एक से तीन फोटोडिटेक्टर अंदर रखे जाते हैं। एलईडी विंडशील्ड की सतह पर एक तीव्र कोण पर एक अदृश्य किरण उत्सर्जित करती है। यदि बाहर सूखा है, तो सारी रोशनी वापस परावर्तित हो जाती है और फोटोडिटेक्टर से टकराती है (इस तरह ऑप्टिकल सिस्टम डिज़ाइन किया गया है)। चूंकि बीम को पल्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है, इसलिए सेंसर बाहरी प्रकाश पर प्रतिक्रिया नहीं करेगा। लेकिन यदि कांच पर पानी की बूंदें या परत हो तो अपवर्तन की स्थिति बदल जाती है और प्रकाश का कुछ भाग अंतरिक्ष में चला जाता है। इसका पता सेंसर द्वारा लगाया जाता है, और नियंत्रक वाइपर के लिए उपयुक्त ऑपरेटिंग मोड की गणना करता है। वहीं, यह डिवाइस इलेक्ट्रिक सनरूफ को बंद कर सकता है और खिड़कियों को ऊपर उठा सकता है। सेंसर में 2 और फोटोडिटेक्टर हैं, जो मौसम सेंसर के साथ एक सामान्य आवास में एकीकृत हैं। पहला के लिए है स्वचालित स्विचिंगजब अंधेरा हो जाए या कार सुरंग में प्रवेश कर जाए तो हेडलाइट जलाएं। दूसरा "उच्च" और "निम्न" बीम के बीच स्विच करता है। ये फ़ंक्शन सक्षम हैं या नहीं यह विशिष्ट वाहन मॉडल पर निर्भर करता है।

चित्र.3.2 मौसम सेंसर का संचालन सिद्धांत

एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (एबीएस),इसके आवश्यक घटक हैं व्हील स्पीड सेंसर, एक इलेक्ट्रॉनिक प्रोसेसर (नियंत्रण इकाई), सर्वो वाल्व, एक विद्युत चालित हाइड्रोलिक पंप और एक दबाव संचायक। कुछ शुरुआती एबीएस "तीन-चैनल" थे, यानी। फ्रंट ब्रेक मैकेनिज्म को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया, लेकिन जब उनमें से कोई भी अवरुद्ध होने लगा तो सभी रियर ब्रेक मैकेनिज्म को पूरी तरह से मुक्त कर दिया पीछे के पहिये. इससे कुछ लागत और जटिलता बच गई, लेकिन इसके परिणामस्वरूप पूर्ण चार-चैनल प्रणाली की तुलना में कम दक्षता हुई, जिसमें प्रत्येक ब्रेक तंत्र को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जाता है।

एबीएस में बहुत कुछ समानता है कर्षण नियंत्रण प्रणाली(एबीएस), जिसकी क्रिया को "एबीएस उल्टा" माना जा सकता है, क्योंकि एबीएस दूसरे पहिये की तुलना में एक पहिये के तेजी से घूमने के क्षण (फिसलने के क्षण) का पता लगाने और एक संकेत भेजने के सिद्धांत पर काम करता है इस पहिये को ब्रेक करो. व्हील स्पीड सेंसर सामान्य और इसलिए अधिकांश हो सकते हैं प्रभावी तरीकाड्राइव व्हील की गति को कम करके उसे फिसलने से रोकने के लिए तत्काल (और यदि आवश्यक हो, तो बार-बार) ब्रेक क्रिया लागू करना है, ब्रेक आवेगों को एबीएस वाल्व ब्लॉक से प्राप्त किया जा सकता है। वास्तव में, यदि एबीएस मौजूद है, तो यदि आवश्यक हो तो इंजन टॉर्क को कम करने, या आपूर्ति की गई ईंधन की मात्रा को कम करने, या त्वरक पेडल नियंत्रण प्रणाली में सीधे हस्तक्षेप करने के लिए एबीएस और कुछ अतिरिक्त सॉफ्टवेयर और एक अतिरिक्त नियंत्रण इकाई प्रदान करने के लिए बस इतना ही आवश्यक है। .

चित्र में. चित्र 3.3 कार की इलेक्ट्रॉनिक बिजली प्रणाली का एक आरेख दिखाता है: 1 - इग्निशन रिले; 2 - केंद्रीय स्विच; 3 - बैटरी; 4 - निकास गैस न्यूट्रलाइज़र; 5 - ऑक्सीजन सेंसर; 6 - वायु फ़िल्टर; 7 - द्रव्यमान वायु प्रवाह सेंसर; 8 - डायग्नोस्टिक ब्लॉक; 9 - नियामक निष्क्रिय चाल; 10 - थ्रॉटल स्थिति सेंसर; 11 - थ्रॉटल पाइप; 12 - इग्निशन मॉड्यूल; 13 - चरण सेंसर; 14 - नोजल; 15 - ईंधन दबाव नियामक; 16 - शीतलक तापमान संवेदक; 17 - मोमबत्ती; 18 - क्रैंकशाफ्ट स्थिति सेंसर; 19 - नॉक सेंसर; 20 - ईंधन निस्यंदक; 21 - नियंत्रक; 22 - गति संवेदक; 23 - ईंधन पंप; 24 - ईंधन पंप सक्रियण रिले; 25 - गैस टैंक.

चावल। 3.3 इंजेक्शन प्रणाली का सरलीकृत आरेख

SKBA के घटकों में से एक एयरबैग है (एयरबैग ) (चित्र 3.4 देखें), जिसके तत्व कार के विभिन्न भागों में स्थित हैं। बम्पर में, इंजन शील्ड के पास, खंभों में या आर्मरेस्ट क्षेत्र (कार मॉडल के आधार पर) में स्थित जड़त्व सेंसर, दुर्घटना की स्थिति में, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई को एक संकेत भेजते हैं। अधिकांश आधुनिक एसकेबीए में फ्रंट सेंसर 50 किमी/घंटा की गति पर प्रभाव बलों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। साइड वाले कमजोर प्रभावों से ट्रिगर होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई से, सिग्नल मुख्य मॉड्यूल तक जाता है, जिसमें गैस जनरेटर से जुड़ा एक कॉम्पैक्ट रूप से बिछाया गया तकिया होता है। उत्तरार्द्ध एक क्रिस्टलीय नाइट्रोजन पैदा करने वाले पदार्थ के साथ लगभग 10 सेमी व्यास और लगभग 1 सेमी मोटाई वाली एक गोली है। एक विद्युत आवेग "टैबलेट" में स्क्विब को प्रज्वलित करता है या तार को पिघला देता है, और क्रिस्टल विस्फोट की गति से गैस में बदल जाते हैं। वर्णित संपूर्ण प्रक्रिया बहुत शीघ्रता से घटित होती है. "औसत" तकिया 25 एमएस में भर जाता है। यूरोपीय मानक एयरबैग की सतह लगभग 200 किमी/घंटा की गति से छाती और चेहरे की ओर बढ़ती है, और अमेरिकी मानक - लगभग 300। इसलिए, एयरबैग से सुसज्जित कारों में, निर्माता आपको दृढ़ता से सलाह देते हैं कि सीट बेल्ट बांध लें और न बैठें स्टीयरिंग व्हील या डैशबोर्ड के करीब। सबसे "उन्नत" प्रणालियों में ऐसे उपकरण होते हैं जो यात्री या बच्चे की सीट की उपस्थिति की पहचान करते हैं और तदनुसार, मुद्रास्फीति की डिग्री को या तो बंद कर देते हैं या समायोजित करते हैं।

चावल। 3.4. कार एयरबैग:

1 - सीट बेल्ट टेंशनर; 2 - एयरबैग; 3 - एयरबैग; ड्राइवर के लिए; 4 नियंत्रण इकाई और केंद्रीय सेंसर; 5 कार्यकारी मॉड्यूल; 6 जड़त्वीय सेंसर

पारंपरिक कारों के अलावा, इलेक्ट्रिक ड्राइव वाले हल्के वाहनों (एलवी) (कभी-कभी गैर-पारंपरिक वाहन भी कहा जाता है) के निर्माण पर बहुत ध्यान दिया जा रहा है। वाहनों के इस समूह में इलेक्ट्रिक साइकिल, स्कूटर, व्हीलचेयर और स्वायत्त ऊर्जा स्रोतों वाले इलेक्ट्रिक वाहन शामिल हैं। ऐसे मेक्ट्रोनिक सिस्टम का विकास मेक्ट्रोनिक्स रिसर्च एंड इंजीनियरिंग सेंटर द्वारा कई संगठनों के सहयोग से किया जाता है।

इंजन का वजन 4.7 किलो,

संचायक बैटरी 36 वी, 6 ए*एच,

एलटीएस बनाने का आधार "मोटर-व्हील" प्रकार के मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल हैं, जो एक नियम के रूप में, उच्च-टोक़ इलेक्ट्रिक मोटर्स पर आधारित हैं। तालिका 3.1 से पता चलता है विशेष विवरणहल्के वाहनों के लिए मेक्ट्रोनिक मोशन मॉड्यूल। वैश्विक एलटीएस बाजार में विस्तार की प्रवृत्ति है और पूर्वानुमानों के अनुसार, 2000 तक इसकी क्षमता 20 मिलियन यूनिट या मूल्य के संदर्भ में 10 बिलियन डॉलर थी।

तालिका 3.1

समुद्री परिवहन।बुनियादी तकनीकी साधनों के स्वचालन और मशीनीकरण से जुड़े समुद्र और नदी जहाजों के चालक दल के काम को तेज करने के लिए एमएस का तेजी से उपयोग किया जा रहा है, जिसमें सेवा प्रणालियों और सहायक तंत्र, विद्युत ऊर्जा प्रणाली, सामान्य जहाज प्रणाली, स्टीयरिंग डिवाइस के साथ मुख्य बिजली संयंत्र शामिल हैं। और इंजन.

जटिल स्वचालित प्रणालीकिसी दिए गए प्रक्षेपवक्र (एसयूजेडटी) पर एक जहाज को रखना या किसी दिए गए प्रोफाइल लाइन (एसयूजेडपी) पर विश्व महासागर का पता लगाने के उद्देश्य से एक जहाज रखना ऐसी प्रणालियाँ हैं जो नियंत्रण स्वचालन का तीसरा स्तर प्रदान करती हैं। ऐसी प्रणालियों का उपयोग अनुमति देता है:

नौवहन और जल-मौसम संबंधी नेविगेशन स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, सर्वोत्तम प्रक्षेप पथ और पोत आंदोलन को लागू करके समुद्री परिवहन परिवहन की आर्थिक दक्षता में वृद्धि करना;

किसी दिए गए प्रोफाइल लाइन पर जहाज को रखने की सटीकता में वृद्धि, नियंत्रण की आवश्यक गुणवत्ता प्रदान करने वाली हवा और लहर की गड़बड़ी की सीमा का विस्तार, और संचालन की गति को बढ़ाकर समुद्र विज्ञान, हाइड्रोग्राफिक और समुद्री भूवैज्ञानिक अन्वेषण कार्य की आर्थिक दक्षता बढ़ाने के लिए बर्तन;

विचलन करते समय किसी पोत के इष्टतम प्रक्षेप पथ को लागू करने की समस्याओं का समाधान करें खतरनाक वस्तुएं; जहाज की गति के अधिक सटीक नियंत्रण के माध्यम से नौवहन संबंधी खतरों के निकट नेविगेशन की सुरक्षा बढ़ाना।
किसी दिए गए भूभौतिकीय अनुसंधान कार्यक्रम (एएसयूडी) के अनुसार एकीकृत स्वचालित यातायात नियंत्रण प्रणाली को एक जहाज को किसी दिए गए प्रोफ़ाइल लाइन पर स्वचालित रूप से ले जाने, अध्ययन के तहत एक प्रोफ़ाइल लाइन पर एक भूवैज्ञानिक और भूभौतिकीय जहाज को स्वचालित रूप से रखने और एक प्रोफ़ाइल लाइन से संक्रमण के दौरान पैंतरेबाज़ी करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दूसरे करने के लिए। विचाराधीन प्रणाली समुद्री भूभौतिकीय अनुसंधान की दक्षता और गुणवत्ता को बढ़ाना संभव बनाती है।

समुद्री परिस्थितियों में पारंपरिक प्रारंभिक अन्वेषण विधियों (खोज दल या विस्तृत हवाई फोटोग्राफी) का उपयोग करना असंभव है, इसलिए भूभौतिकीय अनुसंधान की भूकंपीय विधि का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (चित्र 3.5)। भूभौतिकीय पोत 1 एक केबल रस्सी 2 एक एयर गन 3 पर खींचा जाता है, जो भूकंपीय कंपन का स्रोत है, एक भूकंपीय स्ट्रीमर 4, जिस पर परावर्तित भूकंपीय कंपन के रिसीवर स्थित होते हैं, और एक अंत बोया 5। नीचे की प्रोफाइल रिकॉर्डिंग द्वारा निर्धारित की जाती है 6 अलग-अलग नस्लों की सीमा परतों से प्रतिबिंबित भूकंपीय कंपन की तीव्रता

चावल। 3.5. भूभौतिकीय अनुसंधान की योजना.

विश्वसनीय भूभौतिकीय जानकारी प्राप्त करने के लिए, कम गति (3 x 5 समुद्री मील) और काफी लंबाई (3 तक) के खींचे गए उपकरणों की उपस्थिति के बावजूद, जहाज को उच्च सटीकता के साथ नीचे (प्रोफाइल लाइन) के सापेक्ष एक निश्चित स्थिति में रखा जाना चाहिए। किमी) सीमित यांत्रिक शक्ति के साथ।

Anzhutz कंपनी ने एक जटिल MS विकसित किया है जो यह सुनिश्चित करता है कि जहाज को एक दिए गए प्रक्षेप पथ पर रखा जाए। चित्र में. चित्र 3.6 इस प्रणाली का एक ब्लॉक आरेख दिखाता है, जिसमें शामिल हैं: जाइरोकम्पास 1; अंतराल 2; नेविगेशन सिस्टम के उपकरण जो जहाज की स्थिति निर्धारित करते हैं (दो या अधिक) 3; ऑटोपायलट 4; मिनीकंप्यूटर 5(5एक इंटरफ़ेस, 5 बी केंद्रीय भंडारण उपकरण, 5वी सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट); छिद्रित टेप रीडर 6; आलेखक 7; प्रदर्शन 8; कीबोर्ड 9; स्टीयरिंग गियर 10.

प्रश्न में सिस्टम का उपयोग करके, जहाज को स्वचालित रूप से प्रोग्राम किए गए प्रक्षेपवक्र पर ले जाना संभव है, जिसे ऑपरेटर द्वारा एक कीबोर्ड का उपयोग करके सेट किया जाता है जो मोड़ बिंदुओं के भौगोलिक निर्देशांक निर्धारित करता है। इस प्रणाली में, पारंपरिक रेडियो नेविगेशन कॉम्प्लेक्स या उपग्रह संचार उपकरणों के उपकरणों के किसी एक समूह से आने वाली जानकारी की परवाह किए बिना, जो जहाज की स्थिति निर्धारित करते हैं, जहाज की संभावित स्थिति के निर्देशांक की गणना प्रदान किए गए डेटा के आधार पर की जाती है। जाइरोकम्पास और लॉग।

चावल। 3.6. किसी दिए गए प्रक्षेपवक्र पर एक जहाज को पकड़ने के लिए एक एकीकृत एमएस का ब्लॉक आरेख

विचाराधीन प्रणाली का उपयोग करके पाठ्यक्रम नियंत्रण ऑटोपायलट द्वारा किया जाता है, जिसके इनपुट से दिए गए पाठ्यक्रम के मूल्य के बारे में जानकारी प्राप्त होती है।गधा , जहाज की स्थिति में त्रुटि को ध्यान में रखते हुए एक मिनी-कंप्यूटर द्वारा उत्पन्न किया गया। सिस्टम को कंट्रोल पैनल में असेंबल किया गया है। इसके ऊपरी हिस्से में इष्टतम छवि को समायोजित करने के लिए नियंत्रण वाला एक डिस्प्ले है। नीचे, कंसोल के झुके हुए क्षेत्र पर, नियंत्रण हैंडल के साथ एक ऑटोपायलट है। रिमोट कंट्रोल के क्षैतिज क्षेत्र पर एक कीबोर्ड होता है, जिसकी मदद से मिनी कंप्यूटर में प्रोग्राम दर्ज किए जाते हैं। नियंत्रण मोड का चयन करने के लिए एक स्विच का भी उपयोग किया जाता है। कंसोल के आधार भाग में एक मिनी-कंप्यूटर और एक इंटरफ़ेस है। सभी परिधीय उपकरण विशेष स्टैंड या अन्य कंसोल पर रखे गए हैं। विचाराधीन प्रणाली तीन मोड में काम कर सकती है: "कोर्स", "मॉनिटर" और "प्रोग्राम"। "कोर्स" मोड में, सेट कोर्स को जाइरोकोमपास रीडिंग के अनुसार ऑटोपायलट का उपयोग करके बनाए रखा जाता है। "मॉनिटर" मोड का चयन तब किया जाता है जब "प्रोग्राम" मोड में संक्रमण की तैयारी की जा रही हो, जब यह मोड बाधित होता है, या जब इस मोड में संक्रमण पूरा हो जाता है। जब मिनी-कंप्यूटर, बिजली आपूर्ति या रेडियो नेविगेशन प्रणाली की खराबी का पता चलता है तो वे "कोर्स" मोड पर स्विच कर देते हैं। इस मोड में, ऑटोपायलट मिनीकंप्यूटर से स्वतंत्र रूप से काम करता है। "प्रोग्राम" मोड में, पाठ्यक्रम को रेडियो नेविगेशन डिवाइस (पोजिशन सेंसर) या जाइरोकोमपास के डेटा के अनुसार नियंत्रित किया जाता है।

जमीन पर जहाज की होल्डिंग प्रणाली का रखरखाव ऑपरेटर द्वारा कंसोल से किया जाता है। जहाज की स्थिति निर्धारित करने के लिए सेंसर के एक समूह का चयन ऑपरेटर द्वारा डिस्प्ले स्क्रीन पर प्रस्तुत सिफारिशों के अनुसार किया जाता है। स्क्रीन के नीचे इस मोड के लिए अनुमत सभी कमांडों की एक सूची है जिसे कीबोर्ड का उपयोग करके दर्ज किया जा सकता है। किसी भी निषिद्ध कुंजी को गलती से दबाने पर कंप्यूटर द्वारा ब्लॉक कर दिया जाता है।

विमानन प्रौद्योगिकी.एक ओर विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के विकास में प्राप्त सफलताएँ, और दूसरी ओर, लक्षित संचालन की लागत को कम करने की आवश्यकता ने एक नई प्रकार की तकनीक - दूर से संचालित हवाई वाहन (आरपीए) के विकास को प्रेरित किया।

चित्र में. 3.6 सिस्टम का ब्लॉक आरेख दिखाता है रिमोट कंट्रोलयूएवी उड़ान -हिम्मत . रिमोट पायलट सिस्टम का मुख्य घटकहिम्मत एक ग्राउंड रिमोट कंट्रोल प्वाइंट है। यूएवी के उड़ान मापदंडों को विमान से एक रेडियो लिंक के माध्यम से ग्राउंड स्टेशन पर प्राप्त किया जाता है, टेलीमेट्री प्रोसेसिंग स्टेशन द्वारा प्राप्त और डिकोड किया जाता है और कंप्यूटर सिस्टम के ग्राउंड भाग में प्रेषित किया जाता है, साथ ही ग्राउंड कंट्रोल पर सूचना प्रदर्शन उपकरणों को भी भेजा जाता है। स्टेशन। इसके अलावा, टेलीविजन कैमरे का उपयोग करके प्रदर्शित एक बाहरी दृश्य छवि ड्रोन से प्राप्त होती है। मानव ऑपरेटर के ग्राउंड-आधारित वर्कस्टेशन की स्क्रीन पर प्रदर्शित टेलीविजन छवि का उपयोग हवाई युद्धाभ्यास, दृष्टिकोण और लैंडिंग के दौरान विमान को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ग्राउंड रिमोट कंट्रोल स्टेशन (ऑपरेटर का वर्कस्टेशन) का केबिन उन उपकरणों से सुसज्जित है जो उड़ान और आरपीवी कॉम्प्लेक्स के उपकरणों की स्थिति के बारे में जानकारी के साथ-साथ विमान को नियंत्रित करने के साधन भी प्रदान करते हैं। विशेष रूप से, मानव ऑपरेटर के पास विमान के रोल और पिच को नियंत्रित करने के लिए हैंडल और पैडल के साथ-साथ एक इंजन नियंत्रण स्टिक भी होती है। यदि मुख्य नियंत्रण प्रणाली विफल हो जाती है, तो नियंत्रण प्रणाली से कमांड यूएवी ऑपरेटर के लिए एक विशेष असतत कमांड पैनल के माध्यम से जारी किए जाते हैं।

चावल। 3.6 ड्रोन के लिए रिमोट कंट्रोल सिस्टमहिम्मत:

1. बी-52 वाहक; विमान पर 2 बैकअप नियंत्रण प्रणालीटीएफ-104जी ; जमीन के साथ 3 टेलीमेट्रिक संचार लाइन; 4 - आरपीवीहिम्मत ; आरपीवी के साथ 5 टेलीमेट्रिक संचार लाइनें; रिमोट पायलटिंग के लिए 5 ग्राउंड स्टेशन

डॉपलर ग्राउंड स्पीड और ड्रिफ्ट एंगल मीटर (डीपीएसएस) का उपयोग एक स्वायत्त नेविगेशन प्रणाली के रूप में किया जाता है जो डेड रेकनिंग प्रदान करता है। इस तरह के नेविगेशन सिस्टम का उपयोग हेडिंग सिस्टम के संयोजन में किया जाता है जो एक ऊर्ध्वाधर सेंसर के साथ पाठ्यक्रम को मापता है जो रोल और पिच सिग्नल उत्पन्न करता है, और एक ऑन-बोर्ड कंप्यूटर जो एक डेड रेकनिंग एल्गोरिदम लागू करता है। साथ में, ये उपकरण एक डॉपलर नेविगेशन सिस्टम बनाते हैं (चित्र 3.7 देखें)। विमान के वर्तमान निर्देशांक को मापने की विश्वसनीयता और सटीकता बढ़ाने के लिए, DISS को गति मीटर के साथ जोड़ा जा सकता है।

चावल। 3.7 डॉपलर नेविगेशन सिस्टम आरेख

5. परिवहन मेक्ट्रोनिक साधन

विभिन्न परिवहन प्रणालियों में मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। इस मैनुअल में, हम खुद को केवल इलेक्ट्रिक ड्राइव वाले हल्के वाहनों (एलवी) के संक्षिप्त विश्लेषण तक सीमित रखेंगे (कभी-कभी उन्हें गैर-पारंपरिक भी कहा जाता है)। घरेलू उद्योग के लिए वाहनों के इस नए समूह में इलेक्ट्रिक साइकिल, स्कूटर, व्हीलचेयर और स्वायत्त ऊर्जा स्रोतों वाले इलेक्ट्रिक वाहन शामिल हैं।

एलटीएस इंजन वाले वाहनों का एक विकल्प है आंतरिक जलनऔर वर्तमान में पर्यावरण के अनुकूल क्षेत्रों (चिकित्सा और मनोरंजन, पर्यटक, प्रदर्शनी, पार्क परिसरों) के साथ-साथ खुदरा और गोदाम परिसर में भी उपयोग किया जाता है। आइए एक प्रोटोटाइप इलेक्ट्रिक बाइक की तकनीकी विशेषताओं पर नजर डालें:

अधिकतम गति 20 किमी/घंटा,

रेटेड ड्राइव पावर 160 डब्ल्यू,

रेटेड गति 160 आरपीएम,

अधिकतम टॉर्क 18 एनएम,

इंजन का वजन 4.7 किलो,

रिचार्जेबल बैटरी 36V, 6 Ah,

स्वायत्त संचलन 20 कि.मी.

एलटीएस बनाने का आधार "मोटर-व्हील" प्रकार के मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल हैं, जो एक नियम के रूप में, उच्च-टोक़ इलेक्ट्रिक मोटर्स पर आधारित हैं। तालिका 3 हल्के वाहनों के लिए मेक्ट्रोनिक मोशन मॉड्यूल की तकनीकी विशेषताओं को दर्शाती है।

वैश्विक एलटीएस बाजार में विस्तार की प्रवृत्ति है और पूर्वानुमान के अनुसार, 2000 तक इसकी क्षमता 20 मिलियन यूनिट या मूल्य के संदर्भ में 10 बिलियन डॉलर होगी।

मेक्ट्रोनिक्स यांत्रिकी और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के अलग-अलग हिस्सों के विलय से एक जटिल विज्ञान के रूप में उभरा। इसे एक ऐसे विज्ञान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो जटिल प्रणालियों के विश्लेषण और संश्लेषण से संबंधित है जो यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण उपकरणों का समान उपयोग करता है।

कारों के सभी मेक्ट्रोनिक सिस्टम को उनके कार्यात्मक उद्देश्य के अनुसार तीन मुख्य समूहों में विभाजित किया गया है:

• - इंजन नियंत्रण प्रणाली;
• - ट्रांसमिशन कंट्रोल सिस्टम और न्याधार;
• - केबिन उपकरण नियंत्रण प्रणाली।

इंजन प्रबंधन प्रणाली को पेट्रोल और पेट्रोल नियंत्रण प्रणालियों में विभाजित किया गया है। डीजल इंजन. अपने उद्देश्य के अनुसार, वे मोनोफंक्शनल या जटिल हो सकते हैं।

मोनोफ़ंक्शनल सिस्टम में, कंप्यूटर केवल इंजेक्शन सिस्टम को सिग्नल भेजता है। इंजेक्शन लगातार या पल्स में किया जा सकता है। ईंधन की निरंतर आपूर्ति के साथ, इसकी मात्रा ईंधन लाइन में दबाव में परिवर्तन के कारण बदलती है, और एक स्पंदित आपूर्ति के साथ - पल्स की अवधि और इसकी आवृत्ति के कारण। आज, मेक्ट्रोनिक्स सिस्टम के अनुप्रयोग के लिए सबसे आशाजनक क्षेत्रों में से एक ऑटोमोबाइल है। यदि हम ऑटोमोटिव उद्योग पर विचार करते हैं, तो ऐसी प्रणालियों की शुरूआत से हमें उत्पादन में पर्याप्त लचीलापन प्राप्त करने, फैशन के रुझानों को बेहतर ढंग से पकड़ने, वैज्ञानिकों और डिजाइनरों के उन्नत विकास को जल्दी से लागू करने और इस तरह कार खरीदारों के लिए नई गुणवत्ता प्राप्त करने की अनुमति मिलेगी। विशेषकर कार ही आधुनिक कार, डिज़ाइन के दृष्टिकोण से गहन विचार का उद्देश्य है। कार के आधुनिक उपयोग के लिए इसकी आवश्यकता होती है बढ़ी हुई आवश्यकताएँदेशों के लगातार बढ़ते मोटरीकरण और कड़े पर्यावरण मानकों के कारण, प्रबंधन सुरक्षा के लिए। यह मेगासिटीज़ के लिए विशेष रूप से सच है। मोबाइल ट्रैकिंग सिस्टम का डिज़ाइन जो घटकों और असेंबली की परिचालन विशेषताओं की निगरानी और सही करता है, उन्हें शहरीकरण की आज की चुनौतियों का जवाब देने, पर्यावरण मित्रता, सुरक्षा और वाहन के परिचालन आराम के लिए इष्टतम संकेतक प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कार के इंजनों को अधिक जटिल और महंगे इंजनों से लैस करने की तत्काल आवश्यकता है ईंधन प्रणालीयह मुख्य रूप से निकास गैसों में हानिकारक पदार्थों की सामग्री के लिए बढ़ती कठोर आवश्यकताओं की शुरूआत के कारण है, जो दुर्भाग्य से, अभी लागू होना शुरू ही हुआ है।

जटिल प्रणालियों में, एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई कई उपप्रणालियों को नियंत्रित करती है: ईंधन इंजेक्शन, इग्निशन, वाल्व टाइमिंग, स्व-निदान, आदि। प्रणाली इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणडीजल इंजन इंजेक्ट किए गए ईंधन की मात्रा, इंजेक्शन शुरू होने का क्षण, स्पार्क प्लग करंट आदि को नियंत्रित करता है। में इलेक्ट्रॉनिक प्रणालीट्रांसमिशन नियंत्रण विनियमन का उद्देश्य मुख्य रूप से स्वचालित ट्रांसमिशन है। थ्रॉटल ओपनिंग एंगल सेंसर और वाहन की गति के संकेतों के आधार पर, ईसीयू इष्टतम का चयन करता है गियर अनुपातट्रांसमिशन, जो ईंधन दक्षता और नियंत्रणीयता में सुधार करता है। चेसिस नियंत्रण में गति की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना, प्रक्षेप पथ को बदलना और वाहन को ब्रेक लगाना शामिल है। वे सस्पेंशन, स्टीयरिंग आदि को प्रभावित करते हैं टूटती प्रणाली, दी गई गति का रखरखाव सुनिश्चित करें। आंतरिक उपकरण नियंत्रण को कार के आराम और उपभोक्ता मूल्य को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस प्रयोजन के लिए, एक एयर कंडीशनर, एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैनल और एक बहुक्रियाशील सूचना प्रणाली, कम्पास, हेडलाइट्स, आंतरायिक वाइपर, जला हुआ लैंप संकेतक, बाधा का पता लगाने वाला उपकरण उलटे हुए, चोरी-रोधी उपकरण, संचार उपकरण, सेंट्रल डोर लॉकिंग, पावर विंडो, वेरिएबल-पोजीशन सीटें, सुरक्षा मोड, आदि।