- •Автоматизация сварочных процессов Лекция №1 Введение
- •Лекция №2 Основные определения и классификация систем автоматич. Управления (сау)
- •X y Прямаясвязь
- •Прямая связь
- •Обобщённая функциональная схема сау
- •Зу – задающее устройство - формирует сигнал задающего воздействия g(t) пропорциональный заданному значению управляемой величиныx(t).
- •(T) – сигнал рассогласования (сигнал ошибки),
- •Лекция №3 Основные элементы сау:
- •Сау классифицируются:
- •1) В зависимости от приложения управляющего воздействия
- •2) В зависимости от установившихся значений управляемой величины Статические и астатические системы
- •3) По способу воздействия чувствительного элемента системы на исполнительный орган
- •4) В зависимости от принципа формирования управляющего воздействия
- •5) В зависимости от принципа преобразования (квантования) сигнала из непрерывного в дискретный
- •X2 и max … х2 и min ; x2 и max …0 … х2 и min
- •Лекция №4
- •6) В зависимости от количества управляемых контуров
- •6) Многомерные сау в зависимости от наличия перекрестных связей между управляющими воздействиями и управляемыми величинами делятся на односвязные (автономные) и многосвязные.
- •Лекция №5 Уравнения звеньев и виды основных характеристик
- •Лекция №6 Основные характеристики звеньев
- •1. Передаточная функция
- •3. Весовая функция звена k(t)
- •Алгоритм решения задачи автоматизации процесса сварки
- •Лекция №8
- •Анализ возмущающих воздействий при сварке
- •Классификация возмущающих воздействий
- •Лекция №9
- •Эквивалентная электрическая схема замещения при ссс
- •1.2. Стыковая сварка оплавлением (с.С.О.)
- •Дуговая сварка
- •Лекция №11
- •1. Система управления сварочными ип дуги
- •1.2 Система дистанционного управления ип дуги
- •1.2.2. Выносные устройства, использующие для передачи сигналов управления сварочные кабели
- •Лекция №12
- •2. Система управления электрическими параметрами дуги и переносом электродного материала
- •2.1 Время-импульсные системы
- •2.2 Импульсные системы
- •3. Система управления процессом при контактной сварке
- •Системы управления параметрами электронно-лучевой сварки (элс)
- •Лекция №13 Системы автоматического регулирования Замкнутые системы автоматического регулирования (стабилизации)
- •1. Сар параметров дуги при сварке плавящимся электродом
- •1.1 Сар дуги с саморегулированием (ардс)
- •Функциональная схема ардс
- •Лекция №14 Структурная схема сар арв
- •Лекция №15
- •Лекция № 16
- •Структурная схема
- •Лекция № 17
- •Лекция № 18
- •1) Спу при дуговой сварке нпэ
- •2) Спу при дуговой сварке пэ
- •2.1) Программное управление сварочным циклом при сварке под флюсом
- •2.2) Программное управление сварочным циклом при сварке в среде защитных газов
- •Лекция №19
- •3) Спу контактной сварки
- •Характерная циклограмма работы спу кс
- •4) Спу элс
- •Лекция №20 Адаптивные сау сп
- •Основные разновидности адаптивных сау
4) Спу элс
Для ЭЛС применяют аппаратуру, обеспечивающую возможность сварки металла переменной толщины и программирование параметров электронного луча и скорости сварки при выполнении ряда последовательных операций (сила тока, мощность луча, фокус линзы):
1) предварительная
Перед сваркой для очистки соединяемых кромок от окисных пленок, влаги, следов растворителей и т.д. производят облучение кромок пучком электронов, параметры которых меньше номинальных значений.
2) сварка при номинальном режиме параметров электронного пучка.
3) заключительная.
После окончания операции сварки осуществляют косметическое разглаживание шва несколько расфокусированным пучком электронов для устранения подрезов, чрезмерного усиления шва и т.д.
Применяют предварительный и последующий подогревы кромок. Установка режимов вручную нежелательна и при сварке с присадочной проволокой трудно осуществима.
СПУ ЭЛС с использованием датчика вторичной эмиссии.
Система СПУ ЭЛС в строгой последовательности включает электронную пушку (инициирует пучок электронов, соответствующий номинальному режиму сварки), перемещает детали и подает присадочную проволоку, одновременно задает основные параметры процесса сварки и в первую очередь ток магнитной линзы, который необходимо устанавливать с большой точностью.
Лекция №20 Адаптивные сау сп
Рассмотренные выше САР и САУ рассчитаны на реализацию заранее заданного закона управления сварочным процессом. Трудоёмкость обеспечения оптимального управления для каждого типоразмера свариваемых деталей и характеристик оборудования, необходимость перестройки аппаратуры управления с изменением внешних условий и переходом к сварке других деталей на данном оборудовании создают неудобства, иногда существенные при использовании ранее рассмотренных САР и САУ. Возникает необходимость создания нового класса систем способных самостоятельно приспосабливаться (адаптироваться) к изменяющимся свойствам объекта управления – управляемого сварочного процесса.
Автоматическая система, обладающая свойством изменять в процессе своего функционирования параметры или структуру регулятора в соответствии с заданными критериями качества сварочного процесса при произвольно изменяющихся параметрах объекта управления и внешних условиях называется адаптивной. Основным элементом адаптивных САУ является идентификатор – вычислительное устройство, предназначенное для построения математической модели объекта управления в реальном масштабе времени на основе обработки информации об управляющих возмущающих воздействиях и управляемых величин реального объекта управления.
Основные разновидности адаптивных сау
Под оптимальностью управления сварочным процессом понимается автоматическое получение сварных соединений за минимально достижимое время при условиях соблюдения заданных требований по качеству сварных соединений.
1. Адаптивные неоптимальные системы АСНИ – системы, в которых идентификатор соединяется с системами автоматического управления (САУ) обычных (ранее рассмотренных) типов.
εи = y - yм → 0, где εи – ошибка идентификатора,
yм – сигнал модели.
ВУ – вычислительное устройство.
2. Системы, оптимальные в отношении частного критерия
Обеспечивают требуемое качество управления при изменении характеристик объекта управления. Они являются оптимальными в смысле качества функционирования системы, т.е. автоматически изменяют в процессе своей работы статические и динамические свойства, с инженерной точки зрения приближая их к оптимальным.
Разработано два вида данных систем:
2.1 Беспоисковые адаптивные системы (БАС) – системы с моделью-эталоном объекта управления
yм-модели
2.2 Поисковые адаптивные системы (ПАС)
Системы основаны на использовании обнаружения отклонений параметров от их оптимальных значений автоматических пробных решений системы с последующим анализом исходной и текущей информации.
3. Системы, оптимальные в отношении достижения конечной цели
Это системы, которые обеспечивают достижение экстремума (оптимума) главных технологических показателей качества сварки в условиях неполной информации о характеристиках объекта:
3.1 Системы экстремального регулирования (СЭР)
Предназначены для поддержания на экстремальном уровне главного показателя качества сварки реального объекта, обладающего естественной экстремальной зависимостью данного показателя управляющих воздействий. СЭР получили наибольшее распространение среди адаптивных САУ СП.
Поддержание экстремума осуществляется на основе дискретного характера управления путем организации регуляторов поисковых движений в зоне экстремума;
3.2 Адаптивные системы оптимального управления с идентификатором (АСИ)
Наряду с идентификатором АСИ в отличие от АСНИ содержат блок задания оптимальных значений задающих воздействий.