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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
MODELLI FISICI ORIENTATI AGLI OGGETTI; SISTEMI MECCATRONICI; MODELLISTICA; SISTEMI PORT-HAMILTONIAN; SISTEMI DI PRODUZIONE INDUSTRIALI

Metodi Orientati agli Oggetti per la Modellistica di sistemi meccatronici (MOOM)

Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
Abstract
Il programma di ricerca vuole sviluppare una metodologia per la modellistica dei sistemi meccatronici orientata agli oggetti che sia in grado di descrivere in modo omogeneo e con lo stesso linguaggio formale la parte logica di controllo e la parte fisica e di processo della macchina. Nello studio della metodologia si vuole fare riferimento al contesto applicativo delle macchine per la produzione industriale, con particolare riguardo al settore delle macchine automatiche per l'impacchettamento. Quindi, nello sviluppo della metodologia, ci si propone il vincolo della applicabilita' in contesto industriale.

L'approccio ‘object-oriented' si sposa in modo naturale con la descrizione bond-graph e quindi con la formalizzazione matematica di tipo Port-Hamiltonian della parte di processo fisico oggetto dell'analisi. Per poter descrivere completamente un sistema meccatronico, occorre definire un modello per la parte logica di controllo, che puo' essere descritta mediante modelli ad eventi discreti (macchine a stati) e di tipo continuo (controllo di processo).

UML e la sua estensione RT (real time) combinato con il formalismo 'port-Hamiltonian', e' un ottimo candidato per fornire il supporto formale alla trattazione omogenea di questi due aspetti del modello di un sistema meccatronico, come discusso nella descrizione della base scientifica. Tuttavia rimane tuttora da definire un processo di sviluppo del modello UML che sia in grado di catturare tutte >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Cesare FANTUZZI Università degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il programma di ricerca vuole sviluppare una metodologia per la modellistica dei sistemi meccatronici orientata agli oggetti .

Un sistema meccatronico si contraddistingue per l'interazione molto stretta tra la parte meccanica e di processo, con la parte di controllo elettronico. Questo progetto si prefigge quindi di elaborare una metodologia per la descrizione di un sistema meccatronico mediante un modello formale orientato agli oggetti, che consenta di trattare in modo omogeneo la parte meccanica e di processo e la parte logica e di controllo.

La metodologia si basa sulla descrizione secondo il formalismo UML in cui vengono appunto integrate la modellistica della parte di processo continuo con quella discreta del controllo. Alla fine dello studio metodologico, si prevede quindi di avere un documento tecnico che descriva il processo da seguire per modellare un sistema meccatronico che includa:

1) La descrizione generale della struttura del modello, secondo il formalismo UML, con la definizione di opportuni stereotipi per la descrizione del comportamento delle varie parti del sistema meccatronico.
2) La procedura da seguire per la scomposizione della macchina in moduli ‘oggetti meccatronici' e la definizione di ‘porte' e del relativo protocollo di comunicazione.
3) Le procedure di identificazione dei parametri dei modelli fisici della parte di processo del modello.
4) Le procedure di sintesi della parte logica >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
MOTIVAZIONI

Nella industria manifatturiera i sistemi e i componenti che formano le moderne macchine per la produzione dei beni e delle merci sono formati da un aggregato di parti meccaniche, elettriche ed elettroniche governata da algoritmi di controllo implementati mediante software che possono raggiungere elevati gradi di complessita'. Nel seguito definiremo tali sistemi con il termine di ‘Sistemi Meccatronici'. Queste nuove tecnologie richiedono metodi innovativi per la progettazione e simulazione che possano supportare l'ingegnere sistemista nello sforzo di innovare e migliorare i corrispondenti processi produttivi.

Infatti, nei sistemi meccatronici la spinta al continuo miglioramento delle prestazioni richiede, già nella fase di ideazione e progettazione funzionale, una vera e profonda integrazione dei sottosistemi fisicamente eterogenei che costituiscono il sistema stesso. La necessità di modellare congiuntamente (e con lo stesso livello di fedeltà) oggetti provenienti da domini disciplinari diversi (la meccanica, l'elettromagnetismo, l'elettronica, l'informatica) non trova, allo stato attuale delle conoscenze, una metodologia e degli strumenti software (CAD, CASE di simulazione, etc.) che possano supportare il progettista nella trattazione di questi sistemi.

L'APPROCCIO ‘OBJECT ORIENTED'

Dal punto di vista metodologico, l'approccio ‘object-oriented' (orientato agli oggetti), e' sicuramente la proposta >>>