Intellectual Mechatronic Systems with Remote Component Interaction: Structure and Functions

Abstract

Проанализированы базовые требования, предъявляемые к сенсорным и управляющим трактам мехатронных систем с дистанционной организацией процессов контроля и управления объектами. Рациональным подходом является проектирование указанных систем как многоканальных технических комплексов, рассчитанных на параллельное или квазипараллельное силомоментное управление выходными механическими звеньями (модулями движения) по множеству координат требуемого фазового пространства. Показано, что применение в мехатронных системах принципов цифровизации и распределенной обработки данных позволяет перейти к унифицированной структуре и типовому набору функций аппаратных и программных средств указанных трактов. Рассмотрена структурно-функциональная схема мехатронной системы, содержащей интеллектуальное сенсорное устройство, центр управления и интеллектуальный исполнительный механизм. Специфицированы задачи, связанные с организацией предварительной обработки информации и построением системного интерфейса передачи телеметрических транзакций между контролируемыми объектами и центром управления. На аппаратные и программные средства трактов мехатронной системы, построенной на основе указанных принципов, возлагается решение функционально полного набора завершенных в логическом отношении задач. Представлено предварительное распределение функций по ресурсам системы – между интеллектуальным сенсорным устройством, центром управления и интеллектуальным исполнительным механизмом. Один из важнейших показателей – информационная совместимость составных частей системы – достигается за счет применения унифицированных транзакций. Помехоустойчивое кодирование данных расширяет полезный информационный объем транзакции до некоторого фактического объема. Показано, что наиболее сложным техническим решением является построение в интеллектуальной мехатронной системе трактов передачи и приема транзакций на основе радиоканалов.