КШО Бочаров (1244845), страница 84
Текст из файла (страница 84)
са (холодный, полугорячий, горячий, горячий в жидком или твер- '::," дожидком состоянии металла — тиксопроцесс, реопроцесс), пе-",,'.;." реходы формообразования, величину работы деформирования:,,';; и эффективной энергии машины по переходам формоизменения. В модели КШМ необходимо представлять наиболее существен- .'.' ные элементы структуры и кинематики машины и привода, вли- '-;: яющие на движение исполнительного звена (ползуна, ударной:: массы), несущего штамповый инструмент с учетом упругих и температурных деформаций элементов структуры, например, как в программе ПА9 (см. гл.
1). В результате анализа математических моделей взаимодействия машины и процесса необходимо получить адекватную информацию об изменении динамических параметров системы, выявить.,: наиболее эффективные (оптимальные) управляемые параметры, получить зависимости деформируюшей силы, энергии, скорости от управляемых параметров, перемещения и времени. Общая постановка задачи и цели программного управления. На входе системы заданы основные свойства деформируемого мате-, . риала, тип процесса и переходы формоизменения. На основе моделирования процесса должны быть определены значения деформируюшей силы и работы деформирования по переходам, которые становятся заданием для КШМ.
Для применяемой КШМ заданы значения деформируюшей силы, давления энергоносителя, перемещение, линейная или угловая скорость, т.е. установки или управляющие возлействия х(г), принадлежащие вектору переменных Х(г), вид которых зависит от структуры конструкции КШМ. Задача управления. Необходимо наиболее качественно, с минимальной ошибкой 8 ы воспроизвести эти установки, т.е. свести к минимуму функционал ог ошибки Д(у) между векторами входа Х(г) и выхода у(г) с помощью системы компьютерного ЧПУ (САУ): б,ы„=- ш(п О(Х„, (г) — г(г)), где у(~) = (у|(г), у~(г), ..., у„(г)) — выходные наблюдаемые переменные, информация о которых поступает на управляющую систему.
Цели управления. Показателем цели управления служит функционал Е = Е (Х(Г), о(1), В(Г)), (38.2) где Х(Г) = (х,(1), х,(~), ..., х,(Г)) — переменные состояния (обобщенные координаты); (ф) =- (и,(1), и2(~), ..., и„(г)) — управляемые переменные (оказывающие воздействие на управляемый объект); В(г) = (Ь,(г), Ь~(1), ..., Ь„(г)) — возмущающие воздействия внешней среды. Переменные функционала (38,2) являются компонентами многомерных векторных функций: вектора состояния Х(~), вектора управления У(г), вектора возмущения В(г) и вектора наблюдения (выхода) г(г). Классификация алгоритмов.
Алгоритм или закон управления отражает задачу управления и степень достоверности информации о свойствах управляемого объекта. Алгоритмы программного управления КШМ и технологическими процессами должен уметь составлять специалист — инженер в области технологии обработки давлением. На основе алгоритма специалист по системам управления может разрабатывать управляющие программы. Для программного управления КШМ в основном применяют три типа алгоритмов (табл. 38.5) Для решения задач управления, в которых требуется обеспечить только логистику технологического цикла, т.е. последовательность работы механизмов машины и средств механизации в реальном масштабе времени без обратной связи и коррекции параметров применяют простейший программный безалылернативиый алгоритм (рис.
38.1, а). Обычно свойства объекта представле- 449 Таблица 38.5 Упрааляе- мыа параметры Спдержа- ииа алгоритма Задачи упрааяеиия атпая вязь Логистика цикла с синхро- низацией механиз- мов Фиксиро- ванные б'= ьг = = сопзг Алгоритм управле- ния логисти- кой цикла т- Различные для фаз цикла Г,=п, гтг ='а Постоянный алгоритм управления переменными цикла Макромодель с учетом упругих диссип тивных свойств тернативныи ров Упрежда- ющее внецикло- вое, с анализом и коррек- цией от- клонений Переменные находятся по адаптивному алгоритму Ц, = яаг Переменный адаптивный алгоритм управления пере- менными Макро- модель с учетом упругих и диссипативных свойств 3.
Программ- но-адапти в- ный Тоже, но с адаптивным изменением отклоне- ний ны структурной (принципиальной) схемой, т.е. кинетостатиче-::.:: ской имитационной макромолелью (ИМ). Логистику цикла по этоп му алгоритму обеспечивают репейные или бесконтактные путе-".!ь вые и конечные переключатели, обеспечивающие жесткое про- '.~я граммное управление. На входе системы формируется матрица '!~ входной информации о технологическом процессе, требуемой пос-::::;;,' ледовательности работы механизмов КШО.
В соответствии с этим ' '.~! алгоритмом производится настройка положения переключателей. При перехоле на другой процесс требуется переналадка. На выходе системы обеспечивается информация о полученном изделии: ' ':; поковке, полуфабрикате, которую можно использовать для подналадки системы вручную. Подобные системы широко применялись в 1970-х гг. и иногда применяются в настоящее время. Развитие средств информационной технологии создало предпосылки лля применения современных программируемых логи- '::; 450 Классификация и оеяовиые свойства алгоритмов Внутри- цикловое, в преде- лах гра- ниц от- клонений парамет- ров в(г) б(г) 4 (ИМ) Х(г) ) (пк) ' 2 (плк) 5 (КШМ) В(г) Программа Хщ 4 (ИМ) 5 (КШМ) Г(г) 2(плк) 1 (ПК) В(г) Рнс.
38.1. Схемы работы системы ЧПУ с алгоритмами: а — первого типа; б — второго типа; в — третьего типа; ! — задатчик; 2— регулятор; 3 — сумматор; 4 — исполнительный механизм; 5-- обьект управления (КШМ); 6 — адаптивный регулятор (АР) обратной связи и неконтролируемых параметров; Ą— датчик прямой связи; Д, — датчик обратной связи; Х(г)— матрица входной информации, у(г) — матрица выходной информации; В(г)— вектор случайных переменных 451 ческих контроллеров (ПЛК) и промышленных компьютеров (П К) для решения более сложных задач на основе альтернативных и программно-адаптивных алгоритмов программного управления в обработке давлением.
Программный альтернативный алгоритлз (рис. 38.1, б) применяют для решения задачи управления циклом работы машины и средств автоматизации с обратной связью, с отслеживанием и автоматической коррекцией отклонений параметров и переменных от заданных. Большинство современных типов КШМ работает по этому алгоритму. Для осуществления алгоритма требуется более подробная информация об объекте управления, которую возможно получить моделированием на основе макромодели с учетом упругих и диссипативных свойств машин. Програлемно-адаптивный алгоритм (рис. 38.1, и) применяется для управления автоматизированными КШМ и технологическими комплексами для решения задач упреждающего (прогнозируе- мого) управления. На основе статистического анализа отклонений автоматически принимается решение об изменении самого алгоритма управления и коррекции отклонений путем адаптации к изменяющимся входным переменным и условиям.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработаны программно-адаптивные алгоритмы управления автоматизированными винтовыми (адаптация по температуре заготовки) и кривошипными (адаптация по температуре и объему заготовки) прессами и комплексами (см. гл. 40). Системы на основе программно-адаптивных алгоритмов являются наиболее перспективными, обеспечивающими существенное повышение качества изделий (поковок, полуфабриката, деталей), изготавливаемых методами обработки давлений. Целесообразность применения программно-адаптивного управления обусловлена задачей стабилизации выходных параметров за счет компенсации ' дестабилизирующих факторов, возникающих в реальных условиях процесса обработки давлением !5 Ц.
Система программно-адаптивного управления обычно работа- '-' ет в два этапа: этап обучения в течение ! =- и циклов и этап стаби-:, лизации, начиная с ! = и э 1 циклов, где п — число входных:,' переменных. При двух входных переменных, например темпера- ъ туре и массе заготовки Т;, гл„п = 2 и переход на адаптивный ";:; алгоритм управления происходит после первых трех циклов, в течение которых работает программный альтернативный алгоритм,'.;: второго типа (см. рис. 38. 1, б). Разработка программ управления. Основой разработки про-,'.,' грамм управления служит алгоритм процесса и список занятости::: исполнительных механизмов, датчиков прямой и обратной свя-,.,".,', зи с каналами входа и выхода программируемого логического ~: контроллера или промышленного компьютера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
