Лекция №8

Сложность решения первой задачи обусловлена построением математической модели СП.

Математические модели СП с точки зрения использования априорных (предварительных) представлений о внутренних свойствах и закономерности сварочных процессов делится на 2 больших класса:

1 класс – гносеологические (расчетно-аналитические), основанные на преобразовании имеющейся априорной информации, как о внутренней физической структуре сварочных процессов (электрических, магнитных, пневматических, тепловых, радиационных), так и о внешних характеристиках процесса (данные о линейности, непрерывности, инерционности).

Построение гносеологических моделей предполагает получение строгих аналитических зависимостей, связывающих управляющие воздействия и управляемые величины.

При этом для описания процесса сварки применяются известные положения разделов общей физики, гидромеханики, электротехники, электромагнитного поля, теории теплопередачи и т.д.

Как правило, данный подход к моделированию приводит к получению сложных систем нелинейных интеградифференциальных уравнений, содержащих частные производные и нелинейные коэффициенты.

Построение данных моделей целесообразно для изучения и исследования физической природы процессов сварки и требует мощных средств вычислительной техники.

Для целей управления гносеологические модели строятся редко.

2 класс – информационные – это модели, основанные на использовании экспериментальных данных для определения собственной структуры и параметров.

Для цели управления в инженерной практике наибольшее распространение получили информационные модели, устанавливающие формальную математическую связь между управляющими воздействиями и управляемыми величинами, на базе которых вырабатываются управления, обеспечивающие достижение заданных значений управляемых величин.

Конечной целью решения первой задачи после того, как построена соотносящая модель СП как объекта управления, определены управляемые величины (физические и геометрические параметры) и сформулирована цель управления, является анализ и синтез САУ СП.

Анализ возмущающих воздействий при сварке

Сварочные процессы протекают в тесной взаимосвязи с окружающей средой. Окружающая среда - это прежде всего влияние температуры, давления, влажности, электромагнитных полей, вибрации, скачков электрического напряжения.

Изменение данных факторов вызывает изменение в характере процесса сварки. В автоматике такой процесс называют возмущенным.

Возмущения могут привести к отклонению свойств сварного соединения от требуемых значений и к появлению недопустимых дефектов в сварном шве.

Классификация возмущающих воздействий

ВОЗМУЩЕНИЯ В СВАРОЧНОМ КОНТУРЕ
В цепи «электрод-изделие»	Конструктивные возмущения	Наличие отверстий, приливов и прижимов вблизи зоны стыка (1К)
		Разностенность изделия (2К)
		Наличие несимметричных металлических масс вдоль стыка (3К)
		Наличие на изделии поперечных швов, стыков (4К)
	Технологические возмущения	Перекос и изменение угла разделки кромок (1Т)
		Пространственные смещения и изменения зазоров в стыке (2Т)
		Износ и эрозия электродов (3Т)
		Структурная и хим. неоднородность материалов (4Т)
		Изменение состава защит. газа (5Т)
		Наличие технологических прихватов вдоль линии стыка (6Т)
В цепи «ИП-дуга- контакт- электронный луч»	Возмущения по параметрам режима	По скорости сварки (1П)
		По скорости подачи присадочной и электродной проволоки (2П)
		По давлению, току и напряжению на электродах и ИП (3П)
		По расходу защитного и плазмообразующего газа, давлению в камере(4П)
	Возмущения по форме и расположению источника нагрева	Поперечное смещение электрода и стыка (1Ф)
		Отклонение дуги (луча) от вертикали (2Ф)
		Изменение геометрической формы дуги (луча, контакта)(3Ф)