تطور نظم الرقابة في الهندسة الميكاترونية

التمثيل الحكومي والمراقبة المتعددة

فعندما يكون للنظام مدخلات ونواتج متعددة، فإن الرقابة التقليدية على أجهزة التصنيف ذات القوة الواحدة قد تكون غير كافية، كما أن أساليب الفضاء الحكومية تمثل النظام بأكمله كمجموعة من المعادلة التفاضلية، مما يتيح للمراقبين إدارة عمليات التكتل بالوقود بصورة صريحة، وفي متغيرات الكميات، مثلا، فإن تغيير سرعة الصاروخ يؤثر على الملاعب والدوائر والي في نفس الوقت؛ وهو جهاز تحكم متعدد الشارات (مثل، و/ال).

الطلبات التي تُحبذ الثورة

الروبوت الصناعية

ويضم جهاز الإنذار المفصل للذراع الآلي الست رحلة من خزانات متماثلة إلى التخطيط للحركة التي يقودها آي، ويستخدم الآليون المبكرون أجهزة التحكم في الجرعة المشابهة، ويخلطون اليوم بين أجهزة التفجير الآلي المشتركة ذات المستوى المختلط مع مراقبة الدخول، والاستشعار للقوة، والتعرف على الأجسام القائمة على الرؤية، وتمارس وظائف السلامة على نواة مكرسة تحد من القوة والكشف السريع في الوقت الحقيقي، مما يتيح للإنسان والآلات أن تتكيف مع جانبي.

المركبات الآلية

ومن أول نظم إلكترونية لحقن الوقود إلى نظم متقدمة حديثة لمساعدة السائقين، أصبحت السيارات شبكات متجددة من مراكز التحكم، ويدمج جهاز التحكم في المركبات إشارات من أجهزة الاستشعار ذات السرعة العجلية، وأجهزة قياس التردد المتحركة، وزاوية توجيه لتطبيق ضغط دقيق على المكابح أو أجهزة التلقيم الرادفي، وتزيد من سرعة تحديثات المحركات باستمرار من خلال أجهزة التحكم بالكهرباء، مما يجعل من البرمجيات ذات الطابع الحرج.

النظم الفضائية الجوية وغير المأهولة

كما أن تكنولوجيا الطائرات المزودة بالعجلات العسكرية في السبعينات قد أظهرت كيف يمكن للتحكم الرقمي أن يحل محل الروابط الميكانيكية مع تحسين كفاءة المناولة والوقود، ويقوم متحكمو الرحلات الجوية المتحركة بتنفيذ حلقات مراقبة ذاتية بمعدلات تتجاوز 8 كيلوهرتز، وتضخيم البيانات من مكامن التكتل، والقنوات، ونظام GPS.

الأجهزة الطبية والتكنولوجيا المساعدة

تستخدم الاصطناعيات الكهربائية إشارات الكهربية وتعرف النمط لمراقبة المحركات، مما يعطي المبتورة أنماطاً للقبض غير اللائقة، وتحتوي مضخات الإنسولين المغلقة على أجهزة استشعار الغلوكوز وتعديل التلقيم، وتستبدل آلية التغذية المرتدة الخاصة بالجسد، وتبرز هذه التطبيقات مدى تقلص نظم التحكم في الطاقة الكهربائية، وتحسن مباشرة نوعية الحياة.

الاتجاهات المستقبلية والاتجاهات الناشئة

إدوارد إيل وشركة نيوورمورفيك

ونظراً لأن المفاعلات المصغرة تدمج متسارعات الشبكة العصبية (مثلاً، شركة ARM Cortex-M مع وحدة المعالجة العصبية)، فإن سياسات الرقابة ستنفذ مباشرة على جهاز الاستشعار بأقل قدر من التواتر، ويمكن أن تؤدي إلى زيادة القدرة على التكيف مع مستويات قياسية عالية الفعالية، كما أن رقائق الأورام التي تُعدّل الأعصاب البيولوجية (مثلاً، إنتيل لويشي، ورم الضبط المغناطيسي)

الاستقلال الذاتي التعاوني

كما أن السياسات المتعددة العناصر - التي تُستخدم في عمليات السطو على المستودعات، وآليات البناء المستقلة - تنسق في الوقت الحقيقي، وتُنتج خوارزميات التحكم التي تُنشر والتي تستخدم بروتوكولات توافقية ونظرية للمباراة، ستتيح للأسطول تقاسم المهام، وتفادي الاصطدام، وإعادة التخطيط بصورة دينامية بدون مخ مركزي، وزيادة القدرة على التقويم، مثلاً، إمكانية تكييف طبقة التوليد ذات الدفع المحلي

نظم ذاتية الX: الاعتماد الذاتي، والتعافي الذاتي، والتمثيل الذاتي

الجيل القادم من نظم التحكم سيراقب صحتهم ويعيدون ترتيبهم بعد انجراف جهاز الاستشعار ويشرحون قراراتهم للمشغلين البشريين هذا يتطلب دمجاً صارماً للكشف عن الشذوذ، والتعلم عن التعزيزات، والوصلات اللغوية الطبيعية، وقد يبلغ المصنع عن تباطؤيئية بسبب ارتفاع درجة حرارة جهاز التروس، ويقترحون نافذة صيانة مكتشفة بواسطة أجهزة تحليلية على مستوى التحكم

خاتمة

التطور من حاكم وات الميكانيكي إلى أنظمة الفيزيائية الإلكترونية التي يمكن تعلمها يمتد أكثر من قرنين من الإبداع البشري، كل نظام آلي آلي آلي وكهربي ورقمي وذو ذكاء يُمكن أن يُصبح أكثر قدرة على التحكم في الإنتاج

For a broader overview of mechatronics as a discipline, the Wikipedia entry on Mechatronics covers the interdisciplinary nature and typical application areas. To explore the fundamental framework that underpins all these technologies, the ]control system article provides a deep dive into open-lo