книги из ГПНТБ / Регулирование качества продукции средствами активного контроля

ветствующих блоках вычисления среднего. Блок вычисления сред­

ние дисперсии для собственно случайной составляющей

а? = о 2 — а 2 .

важную задачу определения дисперсии функциональной и собствен­ но случайной составляющих возмущения.

В гл. IV были определены оптимальные алгоритмы подналадки для стационарных и нестационарных технологических процессов при марковской модели случайной функциональной составляющей возмущения {(in).

428

В данной главе рассмотрим варианты схемных решений уст­ ройств, реализующих оптимальные алгоритмы подналадки и позво­ ляющих компенсировать погрешности, вызванные тепловыми и си­

циклом обработки станка [61]. Состояние блок-схемы соответству­ ет моменту начала обработки п-то изделия. Обработанное (п — 1)-ое

Уроіень

сраЪнения

Рис. 204. Блок-схема устройства для подналадки технологического процесса

сравнивается с заданным уровнем, определяемым источником опор­ ного напряжения. В качестве заданного уровня может быть выбран

подналадочного импульса «„. Подналадочный импульс в этом бло­ ке формируется на каждом такте процесса, исходя из условия обес­

429

Весовые коэффициенты а и Ъ в этой формуле определяются на основании имеющихся априорных данных о статистических харак­ теристиках технологического процесса. В зависимости от типа про­ цесса коэффициенты а и Ь определяются в соответствии с выраже­ ниями (232) и (233), если стационарный марковский процесс с экспоненциальной корреляционной функцией. Если же {р-п} про­ цесс с независимыми приращениями, то коэффициенты а и Ь опре­ деляются в соответствии с выражениями (232) и (233).

С выхода блока формирования подналадочный импульс ип по­ ступает на исполнительный механизм, осуществляющего подналад­ ку прибора активного контроля. Выходная величина исполнитель-

Un

—о

430

При компенсации трента в схеме весовой коэффициент m опре­ деляется соотношением сопротивлений Rz и Rw'-

R,

m = —. Rw

Для обеспечения малой погрешности за счет сеточных токов при длительном хранении напряжений в схему периодически подаются тактовые импульсы ТИ от генератора такта. При этом срабатывают реле РІ и Р3 и в схеме происходит компенсация погрешности, вы­ званной сеточным током. Частота следования тактовых импульсов может быть определена в соответствии с методикой расчета схемы, приведенной в § 50.

ный импульс вычисляется в этом случае в соответствии с рекуррент­ ной формулой (240) :

оптимального подналадочного импульса в соответствии с выраже­ нием (535). В отличие от схемы на рис. 205 в данном случае необ­ ходимо запоминать информацию о двух предыдущих тактах про­

ветствующими значениями весовых коэффициентов а, Ь, с и d по­

ханизм системы подналадки.

432

Рис. 207. Функциональная схема блока формирования опти­ мального подналадочного импульса (случайная функциональ­ ная составляющая {р.п } образует марковский процесс второго порядка)

мирования подналадочного импульса аналогична схеме, приведен­

ных условий, изменение материала заготовок изделий и режущего инструмента и т. п. Поэтому для оптимального ведения технологи­ ческого процесса требуется непрерывное или периодическое «обнов­ ление» априорной информации, т. е. возникает необходимость в пе­ риодическом или непрерывном определении статистических характе­ ристик процесса. Ниже рассматриваются возможные пути реализа­ ции этого требования.

На рис. 208 приведена блок-схема системы подналадки техноло­ гического процесса, в которой одновременно с процессом управле­ ния происходит определение статистических характеристик про-

433

поднала­

дочного

импульса

Оператор

Статистиче­ ский анализа­ тор

цесса. Состояние блок-схемы соответствует моменту окончания об­ работки (п—1)-го изделия.

Обработанное [п—1)-ое изделие измеряется датчиком разме­ ров изделий, вынесенным из зоны обработки. Полученная величина сравнивается с заданным уровнем, и определяется отклонение регу­ лируемого параметра хп. Затем величина хп-і поступает на вход блока формирования подналадочного импульса и на вход статисти­

В статистическом анализаторе по известной последовательности {цп} (п — \, 2,..., N) определяются статистические характеристи­ ки процесса г of и а ?по методике, изложенной в гл. X.

На основании полученных статистических характеристик про­ цесса можно вычислить новые значения весовых коэффициентов а и Ь в соответствии с формулами § 18 и при необходимости приве­ сти их корректировку в блоке формирования подналадочного им­ пульса с помощью оператора, обслуживающего данное технологи­ ческое оборудование.

Схема системы подналадки рис. 208 обладает существенным недостатком — она является разомкнутой относительно определения статистических характеристик. Поэтому все погрешности при опре­ делении весовых коэффициентов а и Ь не могут быть скомпенсиро­ ваны.

Этого недостатка лишена схема непрерывного определения коэф­ фициентов а и Ь, представленная на рис. 209. При построении дан­ ной схемы использовано соотношение, определяющее уровень на­ стройки прибора активного контроля:

используются три модели технологического процесса. Параметрами в моделях являются величины а и Ь, соответствующие весовым коэффициентам в выражении (534).

435

За счет приращений Аа и До по параметрам a u b величина рабочего шага при поиске методом градиента соответственно равна:

о= — — • Да;

ада

436

2.С помощью квадратора (Кв.) невязка х~п возводится в квад­

рат.

3.В блоке вычисления среднего происходит определение оцен­

ки дисперсии последовательности {x{nJ)} — D*(f). Оценку дисперсии можно производить, например, с помощью схемы для определения скользящего среднего либо для определения среднего по фиксиро­ ванной величине выборки (см. § 52).

4.На суммирующих элементах происходит вычисление величин

ôo и оь:

Ъ„ = - К ь \Df)-D?4.

437