Информационно-вычислительная система управления пространственно-временными и энергетическимихарактеристиками лазерных технологических комплексов

Информационно-вычислительная система управления пространственно-временными и энергетическимихарактеристиками лазерных технологических комплексов

Автор: Березкин, Д. В.

Шифр специальности: 05.13.05

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1995

Место защиты: Москва

Количество страниц: 257 с. ил.

Артикул: 176846

Автор: Березкин, Д. В.

Стоимость: 250 руб.

1.1. Предмет исследования .
1.2. Элементы ЛТК как объекты управления
1.3. Математическая постановка задачи разработки
СУ ЛТК .
1.3.1. Принципы построения оптимальной адаптивной СУ .
1.3.2. Идентификационный метод синтеза АС .
1.3.3. Формальное описание АС .
1.4. Исследование влияния параметров отдельных подсистем ЛТК на качество лазерной обработки
1.5. Цели и задачи работы
1.6. Выводы по главе 1
Глава 2. Формализация технологических процессов .
2.1. Особенности моделирования теплофизических процессов при ГЛР алюминия и его сплавов
2.2. Физическая модель процесса ГЛР
2.3. Математическая модель процесса ГЛР .
2.4. Разработка алгоритма взаимодействия лазерного
луча с веществом с учетом переотражений .
2.5. Выводы по главе 2.
Глава 3. Архитектура и алгоритмы информационновычислительной системы управления пространствен новременными и энергетическими характеристиками ЛТК.
3.1. Разработка и имитационное моделирование алгоритмов управления
3.1.1. Разработка алгоритма взаимодействия ЛИ с поверхностью материала
3.1.2. Исследование влияния различных факторов на коэффициент отражения ЛИ для металлов.
3.1.3. Имитационное моделирование алгоритма взаимо
стр.
действия ЛИ с поверхностью материала .
3.1.4. Использование разработанных алгоритмов для управления тепловым источником на поверхности материала .
3.2. Архитектура информационновычислительной системы .
3.3. Разработка интерфейса оператора информационновычислительной системы
3.4. Выводы по главе 3 .
Глава 4. Микропроцессорная подсистема точного динами ческого измерения распределения интенсивности ЛИ
4.1. Выбор метода измерения.
4.2. Характеристики сигналов и виды помех в
системе измерения .
4.3. Первичная обработка видеосигналов в системе
измерения .
4.4. Разработка алгоритма восстановления
распределения интенсивности .
4.5. Синтез системы измерения
4.б. Анализ результатов испытаний макет системы
измерений
4.7. Использование разработанной методики для
контроля параметров излучения твердотельных технологических лазеров
4.8. Использование системы измерения для решения
задачи наведения на стык при лазерной сварке
4. 9. Выводы по главе 4 .
ГЛАВА 5. Специализированная вычислительная подсистема
управления мощностью твердотельного лазера
5.1. Предмет исследования
5.2. Математическое описание отдельных элементов подсистемы управления .
5.2.1. Математическая модель квантрона многоэлементного лазера .
5.2.2. Математическая постановка задачи управления
стр.
средней МОЩНОСТЬЮ ЛИ.
5.2.3. Математическая модель силовой
части ИП лазера
5.3. Разработка алгоритмов управления.
5.3.1. Разработка и исследование алгоритма управления распределением энергии накачки ОКГ .
5.3.2. Имитационное моделирование алгоритма управления средней мощностью ЛИ .
5.3.3. Моделирование алгоритмов управления силовой частью ИП лазера .
5.4. Разработка структуры подсистемы управления мощностью
5.5. Разработка аппаратных средств подсистемы управления мощностью.
5.6. Выводы по главе
Основные выводы и результаты работы
Литература


Управление заключается в последовательном опросе гидродатчиков и формировании сигналов, обеспечивающих открытие или закрытие одного или более вентилей. Подсистема подачи технологического газа должна обеспечить требуемое протекание физических и химических процессов в зоне обработки. Требования к составу технологического газа. Современное представление о физике протекания процессов при лазерной обработке позволяет сделать вывод о том, что за счет управления этими параметрами возможно добиться улучшения качества получаемого изделия особенно для таких процессов, как резка и сварка материалов больших толщин, когда показатели качества изделия зависят прежде всего от протекания процессов в нижней части реза или в корне шва. Сложность разработки СУ газодинамическими параметрами технологического газа определи
ется прежде всего сложностью математического описания взаимодействия струи газа с поверхностью в процессе лазерной обработки и невозможностью непосредственно проконтролировать газодинамические параметры в зоне взаимодействия, а, следовательно, проверить адекватность математической модели и замкнуть обратные связи СУ. Проведенный анализ элементов современного ЛТК как объектов управления позволил разработать СУ ЛТК, структура которой приведена на рис. ОУ обьект управления технологический лазер, ЦФ цифровой фильтр, АЦП аналогоцифровой преобразователь, УСО устройство сопряжения с обьектом управления. Можно выделить 3 уровня иерархии уровень управления технологическим процессом, уровень управления оборудованием ЛТК и уровень управления отдельными узлами ЛТК. Ниже будет показано, что подсистемы управления отдельными узлами ЛТК также строятся по иерархическому принципу. Так подсистема управления ИП гл. Решение задач управления на каждом уровне иерархии достигается путем использования различных средств вычислительной и микропроцессорной техники, датчиков измерения параметров, различной элементной базы, а также путем разработки соответствующих алгоритмов управления и обработки информации. Эта особенность СУ ЛТК вызвана следующими причинами 1 сложностью математического описания процессов лазерной обработки и отсутствием возможности провести измерения выходных параметров этого процесса непосредственно во время обработки 2 сложностью идентификации отдельных параметров качества получаемых изделий, что в ряде случаев возможно лишь после проведения сложных лабораторных испытаний. Блок управления ключами
ЦФ
АЦП
Подсистема упр. Схема управления передачей ЛИ
управ. Схема Блок . Система подачи технол. Рис. Структура. ЛТК. ЛТК в удобной форме и в течении минимального времени. Это требует использования современных средств вычислительной техники и методов компьютерной графики. СУ должна предоставлять человекуоператору большой объем технологических знаний и возможность моделировать протекание технологических процессов с целью оптимизировать режимы обработки. В процессе функционирования отдельные элементы ЛТК подвержены воздействию мощных электромагнитных и оптических воздействий , в результате чего происходят процессы их старения, необратимого изменения свойств, частичного или полного разрушения. Возникновение таких процессов выявляется подсистемой диагностики на ранней стадии, происходит отключение ИП лазера и передача исчерпывающей информации об аварийной ситуации человекуоператору. СУ ЛТК в составе ГПС. Вычислительный модуль, реализующий верхний уровень управления имеет интерфейсную связь как с оператором, так и системой управления ГПС через соответствующую интерфейсную шину. Реализация столь сложной СУ возможна только путем использования современной цифровой вычислительной техники. Подходы к решению задач автоматизации лазерного технологического оборудования на основе вычислительной техники содержатся в ряде работ . В них определены основные функции автоматизированных систем, их возможная конфигурация, функции и состав программного обеспечения ПО, а также рассмотрен ряд особенностей разработки специализированного ПО и микропроцессорного оборудования. Для реализации автоматизированных систем использовались ЭВМ СМ4, Электроника, Электроника, а также набор крэйтов КАМАК.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.251, запросов: 244