การออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์
หนึ่งในปัญหาที่ท้าทายที่สุดในการออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์ ก็คือ การสังเคราะห์สถาปัตยกรรมระบบ, ระบบบูรณาการ, การเพิ่มประสิทธิภาพ ซึ่งรวมไปถึงการเลือกใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ (อุปกรณ์ทำงาน, ตัวตรวจจับ, อิเล็กทรอนิกส์กำลัง, ไอซี, ไมโครคอนโทรลเลอร์ และดีเอสพี) และซอฟแวร์ (สภาพแวดล้อม, เครื่องมือ, ขั้นตอนการคำนวณเพื่อใช้ในการควบคุม, ตรวจจับ, ดำเนินการ, การจำลอง, การไหลของข้อมูล, การเก็บข้อมูล, การจำลอง, การสร้างภาพ, การสร้างต้นแบบเสมือนจริง และการประเมินผล)
รูปตัวอย่างการออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์
ที่มา: https://www.controleng.com
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
สนใจหนังสือ และความรู้ของผู้เขียน
เรื่องอื่น ๆ มีทั้งโหลดได้ฟรี และราคาถูก นอกเหนือจากนี้
คลิก
มีหนังสือแมคาทรอนิกส์ (Mechatronics) 1
ทำเป็นเล่ม อีบุ๊ค เพื่อสนับสนุนเว็บไซต์
รูปหน้าปกหนังสือ
สามารถโหลดอ่านตัวอย่าง ก่อนซื้อได้เลยครับ ฟรี
หากผู้อ่านสนใจ
คลิก
พยายามออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์ที่ทันสมัยสมรรถนะสูง และเพื่อรับประกันการออกแบบบูรณาการ สามารถดำเนินการผ่านการวิเคราะห์รูปแบบ และกระบวนทัศน์ที่สลับซับซ้อนของการพัฒนาโดยวิวัฒนาการของระบบชีวภาพ
แนวโน้มล่าสุดในด้านวิศวกรรม ได้เพิ่มความสำคัญในการวิเคราะห์การออกแบบ และควบคุมระบบเครื่องกลไฟฟ้าขั้นสูง ขอบเขตของระบบแมคาทรอนิกส์ยังคงมีการขยายอย่างต่อเนื่อง และนอกเหนือจากอุปกรณ์ทำงาน, อิเล็กทรอนิกส์กำลัง, ไอซี, เสาอากาศ, ไมโครโปรเซสเซอร์, ดีเอสพี ยังรวมไปถึงอุปกรณ์ขาเข้า / ขาออก ที่เป็นระบบย่อยอื่น ๆ จำนวนมากที่ต้องถูกรวมเข้าด้วยกัน
กระบวนการออกแบบมีลักษณะเป็นวิวัฒนาการ มันเริ่มต้นด้วยการให้ชุดของความต้องการ และข้อกำหนด การออกแบบการทำงานระดับสูง จะทำขึ้นก่อน เพื่อให้ได้รายละเอียดของการออกแบบที่ระบบย่อย และระดับองค์ประกอบ
รูปตัวอย่างการออกแบบแมคาทรอนิกส์นำมาใช้ทางการแพทย์
ที่มา: https://www.meditec.hia.rwth-aachen.de
การใช้ระบบย่อย และส่วนประกอบขั้นสูง การออกแบบครั้งแรกจะดำเนินการ และประสิทธิภาพของระบบเครื่องกลไฟฟ้า ระบบวนรอบปิดจะถูกทดสอบตามข้อต้องการ หากไม่สามารถบรรลุข้อกำหนด และข้อกำหนดได้นักออกแบบ จะทบทวน หรือปรับแต่งสถาปัตยกรรมระบบ และจะหาทางออกอื่น ๆ ในแต่ละระดับของลำดับชั้นการออกแบบประสิทธิภาพของระบบในโดเมนพฤติกรรมถูกใช้ในการประเมิน และปรับแต่งกระบวนการออกแบบ และวิธีการแก้ปัญหาที่วางแผนไว้
ลำดับชั้นของการออกแบบแต่ละระดับ สอดคล้องกับระดับนามธรรม และมีชุดทำงาน และเครื่องมือออกแบบที่ระบุซึ่งสนับสนุนการออกแบบในระดับนี้
ยกตัวอย่างเช่น เกณฑ์ที่แตกต่างกันใช้ในการออกแบบอุปกรณ์ทำงาน และไอซี เนื่องจากพฤติกรรมคุณสมบัติทางกายภาพ
หลักการปฏิบัติงาน และเกณฑ์การปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน สำหรับส่วนประกอบเหล่านี้ ควรเน้นว่าระดับลำดับชั้นต้องได้รับการกำหนด เช่น ไม่จำเป็นต้องศึกษาพฤติกรรมของทรานซิสเตอร์หลายล้านตัวในชิป ไอซี แต่ละอันเนื่องจากระบบแมคาทรอนิกส์มีรวม ๆ หลายร้อยตัวไอซี และพฤติกรรมไอซีแบบตัวต่อตัว (End-to-end) ตัวไอซีถูกปรับแต่งให้เหมาะสม และไอซีเหล่านี้จะถูกใช้เป็นส่วนประกอบที่พร้อมใช้งาน กระแสการออกแบบแสดงในรูปด้านล่าง
รูปออกแบบการไหลในการสังเคราะห์ของระบบแมคาทรอนิกส์
ที่มา: https://sites.google.com
สามารถสังเคราะห์อัตโนมัติเพื่อใช้การออกแบบนี้ได้ การออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์เป็นกระบวนการที่เริ่มจากการกำหนดข้อกำหนด และก้าวหน้าไปสู่การออกแบบ และการเพิ่มประสิทธิภาพที่ค่อย ๆ ผ่านขั้นตอนตามลำดับ
ข้อกำหนดโดยทั่วไปจะรวมถึงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ได้จากฟังชันก์ระบบปฏิบัติการความสามารถในการกระจาย และความต้องการอื่น ๆ ทั้งจากบน และล่าง และแนวทางด้านล่างไปบน ควรจะรวมกันเพื่อออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์สมรรถนะที่สูง เพิ่มพูนความเป็นลำดับความสมบูรณ์สม่ำเสมอการปฏิบัติตามกฏระเบียบ และความครบถ้วนสมบูรณ์ในกระบวนการสังเคราะห์
แม้ว่าจะมีพื้นฐานในการพัฒนา บางพื้นที่เร่งด่วนมีการปรับลด และการวิจัยให้น้อยลง รายงานการสังเคราะห์ระบบแมคาทรอนิกส์รับประกันได้ว่าจะได้รับฉันทามติในที่สุด ระหว่างพฤติกรรม และโครงสร้างโดเมน รวมถึงคุณลักษณะที่ช่วยอธิบาย และเชิงบูรณาการในการออกแบบ สิ่งเหล่านี้ประสบความสำเร็จในการใช้กระบวนทัศน์แบบแมคาทรอนิกส์ซึ่งทำให้สามารถขยาย และหวังผลกลศาสตร์ดั้งเดิม, แม่เหล็กไฟฟ้า, เครื่องกลไฟฟ้า, อิเล็กทรอนิกส์กำลัง, ไมโครอิเล็กทรอนิกส์, สารสนเทศ และทฤษฏีควบคุม เช่นเดียวกับการใช้ฮาร์ดแวร์ และซอฟแวร์ชั้นสูง
ในการจัดหา และขยายแก่นทางวิศวกรรม มีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มสาขาสหวิทยาการ เชื่อมโยงกัน และวางมุมมองแบบสหวิทยาการแบบอุปกรณ์ทำงานโดยรวมคือ อุปกรณ์ทำงาน-ตัวตรวจจับ-อิเล็กทรอนิกส์กำลัง-ไอซี-ดีเอสพี เพื่อบรรลุให้ถึงการทำงานได้อย่างดี
ในการประมวลผลสัญญาณ และการเก็บข้อมูล การพัฒนาแนวคิดใหม่ ๆ มีความจำเป็นทั้งทางทฤษฏี และการปฏิบัติด้านวิศวกรรมเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูง ในระบบเครื่องกลไฟฟ้า ควรพิจารณาว่าเป็นพื้นฐานที่สำคัญของวิศวกรรม หลักสูตรผ่านแมคาทรอนิกส์ การวิเคราะห์แบบรวมของอุปกรณ์ทำงาน และตัวตรวจจับ เช่นระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ และยังมีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และไอซี เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ และดีเอสพี นอกจากนี้ยังมีฮาร์ดแวร์ และซอฟแวร์ขั้นสูง ที่จะนำเข้าสู่หลักสูตรวิศวกรรมแมคาทรอนิกส์ให้มีความก้าวหน้า
แนวคิดในการออกแบบ และวิเคราะห์ระบบของเครื่องกลไฟฟ้าที่เป็นขนาดเล็ก, ไมโคร แลนาโนสเกล ระบบเครื่องกลไฟฟ้า ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับการโจมตีผสมผสานรวม และการแก้ปัญหาที่มีความหลากหลายที่เกิดขึ้นใหม่
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“บอกฉัน ฉันจะลืม
สอนฉัน ฉันจะจำ
แต่ถ้าให้ฉันได้ทำ ฉันจะเรียนรู้”
เบนจามิน แฟรงคลิน
<หน้าที่แล้ว สารบัญ หน้าต่อไป>
