Metode Avansate de Control al Sistemelor Mecanice

LABORATOR 1

Ce este mecatronica?

În multe domenii ale tehnicii poate să fie observată integrarea dintre sistemele mecanice şi electronică, integrare care s‐a accentuat în special după anul 1980. Aceste sisteme s‐au transformat din sisteme electromecanice, formate din componente mecanice şi electrice distincte, în sisteme mecano‐electronice integrate echipate cu senzori, actuatori, microelectronică digitală.

Aceste sisteme integrate poartă numele de sisteme mecatronice. În diagrama din figura1 este prezentată sintetic evoluţia sistemelor mecanice, electrice şi electronice până la transformarea lor în sisteme mecatronice.

Mecatronica reprezintă o treaptă “naturală“ în procesul evoluţiei proiectării inginereşti contemporane. Dezvoltarea computerelor, apoi a microcomputerelor şi a computerelor incorporate, asociată cu tehnologia informaţiei şi a software‐ului, au făcut ca în ultima parte a secolului XX mecatronica să devină un domeniu deosebit de important, chiar imperativ.

Secolul XXI se aşteaptă să fie unul în care se vor dezvolta sistemele integrate bio‐electronico‐mecanice, computerele cuantice, sistemele pico şi nano, precum şi alte sisteme neprevăzute, ceea ce face ca viitorul mecatronicii să aibă un potenţial deosebit.

Definiţii

Cuvântul “mecatronică” a fost folosit prima dată de către un inginer japonez, Tetsuro Mori, în 1969, care a făcut şi prima încercare de definire a acesteia:

“Cuvântul mecatronică (en. mechatronics) este compus din “meca”, de la mecanism şi din “tronică”, de la electronică. Cu alte cuvinte, tehnologiile şi produsele evoluate vor încorpora în mecanismele lor din ce în ce mai multă electronică, în mod intim şi organic, fiind imposibil să se stabilească unde se termină una şi unde începe cealaltă.”

Definiţii ulterioare mai importante:

Harashima, Tomizuka, şi Fukada [1996]:

“Mecatronica este integrarea sinergică a ingineriei mecanice cu electronica şi controlul inteligent al computerului în scopul proiectării şi fabricării produselor şi proceselor industriale.“

Auslander şi Kempf [1996]:

“Mecatronica este aplicaţia de luare a unor decizii complexe în timpul funcţionării sistemelor fizice.“

Shetty şi Kolk [1997]:

“Mecatronica este o metodologie utilizată pentru proiectarea optimală a produselor electromecanice.“

Bolton [1999]:

Metode avansate de control al sistemelor mecanice 2

“Mecatronica nu este doar o îmbinare a sistemelor electrice cu cele mecanice, fiind mai mult decât un sistem de control; ci este o integrare completă a acestora.“

DEX [1998]:

“Disciplină tehnică aflată la interferenţa dintre electronică, mecanică şi informatică.“

Wikipedia [2005]:

“Mecatronica este combinaţia sinergică dintre ingineria mecanică, ingineria electronică şi ingineria programării. Scopul acestui câmp ingineresc interdisciplinar este studiul din perspectivă inginerească a sistemelor automate şi serveşte controlului sistemelor hibrid avansate.“