 |
ADAPTRONICA SISTEMELOR INTELIGENTE |
| CUPRINS: 1. Adaptronica sistemelor inteligente - o ştiinţă multi-integratoare adaptativă1 1.1. Introducere în adaptronica sistemelor inteligente1 1.2. De ce adaptronica sistemelor inteligente 10 1.3. Fundamentul adaptronicii sistemelor inteligente16 1.4. Aplicaţiile adaptronicii aistemelor inteligente28 2. Structuri ale adaptronicii sistemelor inteligente39 2.1. Introducere în structurile adaptronicii sistemelor inteligente39 2.2. Arhitectura structurilor adaptronice ale sistemelor inteligente40 2.2.1. Arhitectura constructivă inteligentă40 2.2.2. Arhitectura funcţională şi aplicată41 2.2.3. Arhitectura informațională inteligentă43 2.3. Domenii tehnologice şi aplicative ale adaptronicii sistemelor inteligente46 2.3.1. Legătura între materiale şi sistemul adaptronic46 2.3.2. Sinteza domeniilor tehnologice şi aplicative ale adaptronicii sistemelor inteligente47 2.4. Structuri adaptronice viitoare ale sistemelor inteligente48 2.4.1. Adaptronica şi adaptronica aplicată adaptativă pentru sisteme inteligente - domeniu nou ştiinţific high-tech inteligent şi adaptiv48 2.4.1.1. Structura inteligentă funcţională şi aplicativă pentru sistemul inteligent inovator (mecatronic integronic) adaptiv48 2.4.1.2. Structura inteligentă funcţională şi aplicativă pentru sistemul inteligent ansamblul inovator (mecatronic integronic) adaptiv omului49 2.4.2. Materiale inteligente pentru sisteme inteligente50 2.4.2.1. Date generale50 2.4.2.2. Materiale inteligente funcţionale şi multifuncţionale51 3. Adaptronica senzorică / micro-nanosenzorică și actuatorică / micro-nanoactuatorică a sistemelor inteligente54 3.1. Introducere în adaptronica senzorică / micro-nanosenzorică și actuatorică și micro-nanoactuatorică54 3.2. Structura hardware a senzorilor / micro-nanosenzorilor şi actuatorilor / micro-nanoactuatorilor55 3.2.1. Structura hardware a senzorilor / micro-nanosenzorilor55 3.2.1.1. Caracterizarea defectelor senzorilor de bază pentru sistemele inteligente55 3.2.1.2. Structura hardware a senzorilor / micro-nanosenzorilor și actuatorilor / micro-nanoactuatorilor56 3.2.2. Structura hardware a actuatorilor / micro-nanoactuatorilor58 3.2.2.1. Structura hardware-ului actuatorilor59 3.2.2.2. Structura hardware-ului micro-nanoactuatorilor60 3.3. Arhitectura software a senzorilor / micro-nanosenzorilor şi a actuatorilor / micro-nanoactuatorilor61 3.3.1. Arhitectura senzorilor / micro-nanosenzorilor61 3.3.1.1. Procesul software62 3.3.1.2. Impactul aplicaţiei speciale de circuit integrat (ASIC)63 3.3.1.3. Sisteme reconfigurabile adaptronice pentru sisteme inteligente65 3.3.1.4. Comunicaţiile în reţeaua de conectare a senzorilor inteligenţi pentru sisteme inteligente65 3.3.1.5. Dezvoltarea domeniului66 3.3.1.6. Arhitectura adaptronicii senzorice şi micro-nanosenzorice pentru sisteme inteligente66 3.3.2. Arhitectura actuatorilor / micro-nanoactuatorilor68 3.3.2.1. Introducere68 3.3.2.2. Rolul actuatorilor şi micro-nanoactuatorilor în sistemele inteligente69 3.3.2.3. Arhitectura hardware a actuatorilor şi micro-nanoactuatorilor70 3.3.2.4. Tipuri de actuatori şi micro-nanoactuatori în adaptronică73 3.4. Direcţii de dezvoltare ale adaptronicii senzoristice și senzoric76 3.4.1. Direcţii de dezvoltare ale adaptronicii senzoristice102 3.4.2. Direcţii de dezvoltare ale adaptronicii senzorice108 4. Adaptronica sistemelor inteligente în inginerie şi micro-nanoinginerie112 4.1. Introducere112 4.2. Integrarea sistemelor inteligente în inginerie şi micro-nanoinginerie114 4.2.1. Aplicarea adaptronicii pentru conceperea şi realizarea unui sistem inteligent114 4.2.2. Adaptronica utilizată în construcţia de echipamente şi sisteme inteligente (mecatronice) integronice adaptronice pentru industria auto121 4.3. Concepte și aplicații noi ale adaptronicii sistemelor inteligente în inginerie și micro-nanoinginerie124 4.3.1. Date generale privind adaptronica sistemelor inteligente în ingineria biologică și medicală124 4.3.1.1. Adaptronica sistemelor inteligente în ingineria biologică124 4.3.1.2. Adaptronica sistemelor inteligente în ingineria medicală126 4.3.2. Sisteme inteligente adaptronice în ingineria biologică şi medicală127 4.3.3. Aplicația inovativă a adaptronicii sistemelor inteligente privind monitorizarea și configurarea la distanță a sistemelor complexe (mecatronice, integronice) adaptronice adaptive128 4.3.3.1. Date privind mentenanța industrială128 4.3.3.2. Date privind studiul de caz al unei aplicații specifice132 4.3.3.3. Date privind arhitectura adaptronică a echipamentului inteligent de măsurare și control integrat132 4.3.3.4. Descrierea echipamentului inteligent (mecatronic, integronic) adaptronic complex de măsurare și control integrat134 4.3.3.5. Date privind colectarea datelor150 4.3.3.6. Echipamente suplimentare necesare telemonitorizării153 4.3.3.7. Componentele active pentru conectarea la internet157 4.3.3.8. Componentele active pentru conectarea la rețeaua GPS-GPRS158 4.3.3.9. Schema bloc pentru modelul experimental al sistemului inteligent complex (mecatronic, integronic) adaptronic160 4.3.3.10. Testele și verificările preliminarii160 4.3.3.11. Software pentru modelul experimental privind monitorizarea și configurarea la distanță a sistemelor inteligente complexe (mecatronice / integronice) adaptronice169 4.3.3.12. Protocol de încercări la modelul experimental privind monitorizarea și configurarea la distanță a sistemelor inteligente complexe (mecatronice / integronice) adaptronice212 5. Adaptronica sistemelor inteligente în viitor şi pentru viitor227 5.1. Dezvoltarea adaptronicii sistemelor inteligente pentru viitor227 5.1.1. Dezvoltarea internaţională a adaptronicii și adaptronicii aplicate pentru sistemele inteligente227 5.1.2. Reprezentarea adaptronicii și adaptronicii aplicate, ca parte principală la dezvoltarea sustenabilă a economiei globale mondiale228 5.2. Impactul adaptronicii sistemelor inteligente în viitor242 6. Micro-nanoingineria integronică inteligentă ȋn sprijinirea dezvoltării societale247 6.1. Impactul implementării și integrării micro-nanoIngineriei integronice inteligente247 6.2. Dezvoltarea sustenabilă și societală prin micro-nanoingineria integronică inteligentă248 Bibliografie254 Scurtă prezentare a autorului268 |
|
| PREZENTARE: «ADAPTRONICA» descrie în esenţă domeniile tehnice şi tehnologice cunoscute internaţional sub denumirea de sisteme inteligente, structuri inteligente sau materiale inteligente și procese inteligente, descrie modalitatea uşoară de a construi sisteme şi structuri adaptive cu obiectiv de reducere a resurselor materiale, tehnologice şi energetice, pentru implementare şi operare la un minim absolut, descrie diferite scenarii aplicative concentrate pe natură, încercând să simuleze „funcţiile vitale” și capacitatea sistemelor biologice de a recunoaşte şi a corecta în mod automat disfunc¬ţiile din propria lor structură, caracteristică dorită pentru sistemele şi structurile tehnice inteligente, mai ales în domeniile în care siguranţa este esenţială (ex.: avioane, structuri civile etc.) și descrie „pilonii ştiinţifici” ai disciplinelor implicate şi componentele importante ale structurilor şi sistemelor de viitor etc. Astfel, „un sistem adaptronic” este caracterizat în esenţă de adaptabilitate şi multi¬funcţionalitate, cu scopul de a combina cel mai mare număr posibil de aplicaţii şi funcţii specifice „într-un singur sistem şi într-o singură matrice de materiale speci¬fice”, ex.: într-un mod de reglare proprie, care combină toate funcţiile specifice şi necesare pentru aplicare, acoperind toate cele trei elemente ale unui circuit regulator - sensorul - actuatorul şi unitatea de control, acoperind de asemenea, modelarea şi funcţiile, cu alte proprietăţi de materiale interesante. La nivel structural, elementele multifuncţionale trebuie să fie capabile pentru a forma un circuit regulator complet, care să aibă ca scop construcţia unei structuri de complexitate mică, cu greutate mică, densitate funcţională mare şi eficienţă economică, unde realizarea cu succes a acestui obiectiv va depinde, normal, de gradul la care densitatea funcţională deja există în elementele individuale care formează compo-nentele structurii, iar într-un caz ideal, toate funcţiile necesare aplicaţiei. De aceea, materialele multifuncţionale constituie baza esenţială a tuturor sistemelor adaptronice, unde cu cât mai multe funcţii specifice aplicaţiei sunt combinate unic și unitar, cu atât avantajul în ceea ce priveşte optimizarea sistemului adaptronic este mai mare. Totuşi, multifuncţionalitatea poate să nu fie o trăsătură caracteristică a unui element izolat, dar trebuie să se manifeste în totdeauna prin îndeplinirea cerinţelor utilizatorilor printr-un sistem de inter-relaţii. Concepţia elementelor multifuncţionale este bazată, în cea mai mare parte, pe problema de măsurare a materialelor funcţionale, în cadrul căreia câteva funcţii sunt interconectate la nivel molecular sau de atom. Materialele funcţionale, care sunt caracterizate de un înalt potenţial de opţiuni funcţionale şi aplicative sunt: elemente de modelare a memoriei, bimetale, fluide electroreologice, magnetoreologice, elemente chemocromice, electrocromice, hidrocro¬mice, fotocromice şi termocromice; şi geluri funcţionale. Aplicaţiile Adaptronicii acoperă numeroase tehnologii tehnice, fizice, chimice şi biologice, numeroase discipline specifice cum ar fi mecatronica şi integronica, biofizica, biochimia şi chimia fizică şi aproape fiecare domeniu ştiinţific cu aplicaţii al căror beneficiu tehnic şi de utilitate de gestionare a afacerilor pot fi îmbunătăţite prin realizarea de concepte adaptronice inteligente și adaptrive. ADAPTRONICA, în calitate de concept pentru dezvoltarea structurilor şi siste¬melor adaptronice, este la început, este încă o disciplină tânără, care aplică cercetarea în domeniul micro-nanotehnologiilor, materialelor multifuncţionale şi elementelor multistructurale şi multifuncţionale. |
|
| PREFATA: Prezenta carte „Adaptronica Sistemelor Inteligente”, cuprinde în concepţie sistemică, inovativă şi generativă, cunoştinţele noi, conceptele, soluţiile, principiile, structurile şi aplicaţiile originale, precum şi prezentul şi viitorul domeniului avansat al adaptronicii sistemelor inteligente. Domeniul avansat high-tech Adaptronica Sistemelor Inteligente, este în prezent, în România, la stadiul de creaţie, experimentare şi diseminare, pentru a fi înţeles şi însuşit de către specialişti, urmând etapa de dezvoltare şi maturizare, dar mai ales de aplicabilitate în diferite medii industriale şi economice - prin integrarea noilor concepte ştiinţifice a soluţiilor tehnice, gtehnologice, constructive şi innovative în produse adaptronice inteligente. Domeniul avansat high-tech Adaptronica Sistemelor Inteligente, este iniţiar şi experimentat deja în România, prin noile concepte şi soluţii originale adaptronice inteligente, în aplicaţii tehnice şi soluţii originale adaptronice inteligente, în aplicaţii tehnice şi tehnologice adaptate mediului de lucru şi mix-ului de condiţii de operare în cadrul proceselor şi procesărilor de fabricaţie inteligentă. Domeniul avansat high-tech Adaptronica Sistemelor Inteligente, în viitor va fi dezvoltat şi maturizat tehnic şi tehnologic, din ce în ce mai mult, prin integrarea materialelor inteligente şi a tehnologiilor avansate şi inteligente, cu scopul realizării şi implementării de sisteme adaptronice inteligente şi cu obiectivul general de a se reduce resursele materiale şi energetice la un minim absolut. Această carte „Adaptronica Sistemelor Inteligente” pătrunde şi promovează în comunitatea ştiinţifică şi industrială, cu cea mai nouă tehnologie avansată pentru viitor, în sprijinul dezvoltării inteligente a societăţii informaţionale şi cibernetizate de mâine |
|
| CUVINTE CHEIE: |