Анализ и синтез автоматизированного технологического процесса получения машиностроительных заготовок из дисперсных отходов

• Автор: Харисов, Ленар Рустамович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 174 с.

1. Анализ информации об объекте исследования.

1.1. Автоматизированные системы управления.

1.1.1 Принципы управления

1.1.2 Характеристики систем

1.1.3 Устойчивость и качество систем.

1.2 Информационное обеспечение построения компонентов АСУ ТП.

1.2.1 Характеристика продукта объекта АСУ ТП фсрросилида.

1.2.2 Характеристика продукта объекта АСУ ТП высокоглиноземистого цемента.

1.2.3 Область применения продуктов объекта АСУ ТП в машиностроении

2. Выбор методов исследования

2.1 Разработка математической модели.

2.1.1 Построение плана эксперимента
2.1.2 Методика расчета коэффициентов уравнений регрессии.
2.2 Математическая обработка результатов эксперимента на ЭВМ.
2.2.1 Метод ГауссаЗейделя.
2.2.2 Составление программного продукта
2.2.3 Апробация модели с использованием вычислительной техники
3. Разработка экспериментального оборудования
3.1 Постановка задачи исследования.
3.2 Методика исследования и экспериментальное оборудование.
3.2.1 Система автоматизированного управления шнековым питателем .
3.2.1.1 Спектроанализатор дымов САД
3.2.1.2 Система газоснабжения САД
3.2.1.3 Оснастка САД.
3.2.1.4 Метод контроля процесса с применением видеоспектроанализатора.
3.2.2 Автоматизированная система обеспечения качества конструкционного материала.
3.2.3 Методика исследования свойств продуктов объекта АСУ ТП.
3.3 Составление плана эксперимента.
3.3.1 План эксперимента исследования скорости коррозии синтетического ферросилида и прочности высокоглиноземистого цемента.
3.3.2 План эксперимента исследования жидкотскучести и линейной усадки синтетического ферросилида
3.3.3 План эксперимента исследования прочности и газопроницаемости цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента
3.4 Обработка результатов эксперимента.
3.4.1 Обработка результатов эксперимента по исследованию жидкотекучести и линейной усадки синтетического ферросилида
3.4.2 Обработка результатов эксперимента по исследованию скорости коррозии синтетического ферросилида и прочности высокоглиноземистого цемента.
3.4.3 Обработка результатов эксперимента по исследованию прочности и газопроницаемости цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента.
3.5 Оптимизация целевой функции.
4. Практическое внедрение результатов исследования
4.1 Анализ условий эксплуатации опытного изделия
4.2 Сравнительный анализ свойств машиностроительных заготовок
4.3 Экономический эффект
4.3.1 Расчет затрат на производство конструкционного материала по традиционной технологии.
4.3.2 Расчет затрат на производство конструкционного материала по альтернативной технологии.
Список использованной литературы
Приложение 1. Блоксхема программы поиска минимального значения скорости коррозии синтетического ферросилида
Приложение 2. Программа поиска минимального значения скорости коррозии синтетического ферросилида.
Приложение 3. Блоксхема программы поиска максимального значения прочности высокоглиноземистого цемента
Приложение 4. Программа поиска максимального значения прочности высокоглиноземистого цемента.
Приложение 5. Блоксхема программы поиска максимального значения жидкотекучести синтетического ферросилида.
Приложение 6. Программа поиска максимального значения жидкотекучести синтетического ферросилида
Приложение 7. Блоксхема программы поиска минимального значения линейной усадки синтетического ферросилида.
Приложение 8. Программа поиска минимального значения линейной усадки синтетического ферросилида.
Приложение 9. Блоксхема программы поиска максимального значения прочности цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента
Приложение . Программа поиска максимального значения прочности цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента
Приложение . Блоксхема программы поиска максимального значения газопроницаемости цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента.
Приложение . Программа поиска максимального значения газопроницаемости цементной смеси на основе высокоглиноземистого цемента
Приложение . Конструкция и размеры формы для определения жидкотекучести сплава.
Приложение . Схема построения измерительного канала.
Приложение . Конструкция и размеры устройства для определения линейной усадки сплава
Приложение . Конструкция и размеры подвижной головки устройства для определения линейной усадки сплава.
Приложение . Конструкция и размеры неподвижной головки устройства для определения линейной усадки сплава.
Приложение . Образец для определения предела прочности на растяжение формовочной смеси в отвержденном состоянии.
Приложение . Программа системы управления специализированным электротермическим агрегатом
ВВЕДЕНИЕ


Подобные АСУ дают удовлетворительное качество управления лишь при высокой стабильности параметров системы и внешней среды и при невысоких требованиях к точности. По структуре эти системы автоматического регулирования являются разомкнутыми, так как не имеют обратной связи по управляемому параметру и не образуют замкнутого контура управления 4, 5. Управление по возмущению основано на принципе компенсации возмущений разомкнутое управление и является исторически первым принципом автоматизированного управления. Управляемый параметр не изменяется, а используется информация о внешнем воздействии. При этом сначала выясняют, какое возмущающее воздействие является основным, а затем устанавливают, как необходимо менять значение управляемого параметра при изменении данного возмущающего воздействия, для того чтобы значение его поддерживать постоянным. Достоинство имеется возможность полной компенсации возмущения. Недостаток в случае преобладания неконтролируемых возмущений этот способ не дает требуемой точности , 6. Более высокое качество управления позволяют получить замкнутые системы автоматического регулирования по отклонению, в которых используется информация об управляемой величине и задающем воздействии. При этом устройство управления стремится компенсировать отклонение независимо от причин, вызвавших это отклонение. Такое управление можно назвать гибким, так как при этом учитывается действительное состояние объекта управления 7. Информация об управляемой величине передается в устройство управления, образуя контур главной обратной связи. Данный принцип является компенсационным принципом ПолзуноваУатта. Он является основным для большинства современных систем автоматизированного управления. Недостатки затруднено управление, возникающее при разработке быстродействующих систем управления, особенно для сложных инерционных объектов. Стремление повысить точность работы такой системы и увеличить коэффициент усиления приводит к потере устойчивости ,8. Решение в комбинированном управлении . Системы автоматического регулирования, в которых используется информация одновременно о трех воздействиях задающем, управляемом и возмущающем являются комбинированными , 3. Комбинированные системы автоматического регулирования имеют более высокое качество управления, чем системы, работающие только по отклонению, так как информация о значении возмущающего воздействия позволяет устройству управления работать с предвидением, т. Одновременно это дает возможность повысить точность и быстродействие системы. Одной из существенных характеристик систем автоматического регулирования является зависимость между значением управляющего параметра и величиной внешнего воздействия нагрузкой на объект управления. Система является статической по отношению к управляющему воздействию, если при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому значению, ошибка также стремится к постоянному значению, зависящему от значения управляющего воздействия, т. Система является астатической по отношению к управляющему воздействию, если при воздействии, стремящемся к установившемуся значению, ошибка стремится к нулю независимо от значения воздействия. Статические системы обычно имеют менее сложное конструктивное решение, чем астатические 4. Они обладают погрешностью в поддержании постоянства значения управляемого параметра при разных внешних нагрузках. Изменение управляемого параметра, которое вызывает у статической системы перемещение управляемого органа из одного предельного положения в другое, является важнейшей характеристикой статической системы неравномерностью. Отношение этой неравномерности к номинальному значению управляемого параметра есть степень неравномерности коэффициент статизма или статизм. Обычно статизм измеряют в процентах. В большинстве случаев статическая зависимость управляемого параметра от возмущающих воздействий является нежелательной, так как создается абсолютная статическая ошибка управления. Поэтому стремятся ее значительно уменьшить или вообще исключить. Для этого можно увеличить коэффициент передачи системы, применить принцип управления по возмущению или использовать астатическую систему .