Vorlesung 7 Flashcards
Mechatronik Definition
Das synergetische Zusammenwirken der Fachdisziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informationstechnik beim Entwurf und der Herstellung industrieller Erzeugnisse sowie bei der Prozessgestaltung.
Was sind exemplarische Bestandteile der Mechatronik
Mechanik, Aktorik/Sensorik, Elektrotechnik, Prozessrechentechnik, Modellierung, Informationsverarbeitung
Was ist die Industrielle Evolution?
Entwicklung vom Maschinenbau (Mechanisierung) zu Elektromechanik (Industrialisierung) zu Mechatronik (Automatisierung) zu Cyber-Physik (Flexibilisierung) zu Kognition (Humanisierung) zu Autonomie (Agilität)
Ab Cyber-Physik spricht man von Industrie 4.0
Begriff “System”
Eine abgegrenzte Anordnung von aufeinander einwirkenden Gebilden
Begriff “Prozess”
Zeitliches Aufeinanderfolgen von Erscheinungen bzw. Zuständen
Beschreibung durch (diskrete und/oder kontinuierliche) Systemzustände, die häufig zu einem Zustandsvektor zusammengefasst werden
Beschreibt die Umformung und/oder den Transport von Materie, Energie und/oder Information
Begriff “Modell”
Dient der Beschreibung eines Systems und/oder Prozesses, indem die wesentlichen Zusammenhänge nachgebildet werden
Was ist der Unterschied beim Entwurf und der Entwicklung eines mechatronischen Systems zu einem konventionellen System?
Konventionelles System: Entwurf und Konstruktion von Mechanischem System und dazugehöriger Elektronik. Beide sind aber nicht direkt miteinander verbunden.
Mechatronische Vorgehensweise: Entwurf und Konstruktion eines mechatronischen Gesamtsystems, welches räumlich und funktionell zusammengehört (“Simultaneous Engineering”)
Unterschiede zwischen konventionellem und mechatronischem Entwurf (3 Rubriken)
konventionell (A), mechatronisch (B)
A | B
zusammengesetzte Komponenten und damit häufig komplexe Mechanik ||||||| autarke Einheiten, Verlagerung von mechanischen Funktionen in die Software
Präzision durch enge Toleranzen |||| Präzision durch Messung und Rückführung
Steifer Aufbau |||| Elastischer Aufbau und damit Leichtbau
Kabelprobleme |||| Bus oder drahtlose Kommunikation
Gesteuerte Bewegung |||| Programmierbare, geregelte Bewegung
Nichtmessbare Größen |||| Berechnung und Regelung auf nichtmessbare Größen
Einfache Grenzwertüberwachung |||| Überwachung mit Fehlerdiagnose
Konstante Eigenschaften |||| Adaptive und lernende Eigenschaften
Beispiele mechatronischer Systeme
Mechatronische Maschinenelemente (z.B. Magnetlager, automatische Getriebe)
Mechatronische Servoantriebe (z.B. Roboter, integrierte pneumatische Stellantriebe)
Mechatronische Kraftmaschinen (z.B. Bürstenlose DC Motoren, integrierte AC Antriebe)
Mechatronische Arbeitsmaschinen (z.B. integrierte hydraulische Pupe, integrierte Mehrachsen-Werkzeugmaschinen)
Mechatronische Kraftfahrzeuge (z.B. ABS, EHB, Aktive Radaufhängung)
Mechatronische Bahnen (z.B. Neigebahnen, Aktive Fahrgestelle)
Closed Loop Control
PPT
Ebenen der Prozessdatenverarbeitung
Seite 20 PDF
von oben nach untenn:
Management-Ebene
Überwachungs-Ebene
Regelungs- & Steuerungs-Ebene
Prozess-Ebene
3 Elemente eines typischen mechatronischen Regelkreises nennen
Seite 33 PDF
Mechanische
Übersetzung
Mechanisches
System
Messwandler
Messverstärker
A/D Wandler
Regelung
Energiewandler
Leistungsverstärker
D/A Wandler
Signalaufbereitung
Signalnachbereitung
