Automation of technological and business processes

ISSN-print: 2312-3125
ISSN-online: 2312-931X
ISO: 26324:2012
Архiви

ПРЕЦИЗИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА ИНСТРУМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ ИОННО- ПЛАЗМЕННОЙ ОЧИСТКОЙ

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf (Русский)
Опубліковано чер 26, 2019
DOI https://doi.org/10.15673/atbp.v11i2.1375

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В. М. Тонконогий
http://orcid.org/0000-0003-1459-9870
Е. Г. Киркопуло
http://orcid.org/0000-0001-5570-5989

Анотація

Показана актуальность разработки точных систем управления процессом ионно-плазменной очистки инструмента. Важным критерием качества программного управления при очистке является поддержание температуры очищаемого инструмента в соответствии с заданной временной программой при недопустимости перегрева в радиальном направлении. Максимальное допускаемое отклонение температуры от заданной линейной программы нагрева составляет ±25 K. В статье исследуется проблема распределения температурного поля при нагреве металлорежущего инструмента цилиндрической формы для ранее разработанной системы
автоматического управления температурным режимом ионно-плазменной установки Булат. В установке нагрев инструмента производится как за счет потоков тепла ионной бомбардировки, так и от нагретой подложки, а потери тепла происходят в результате излучения. Тепловой поток излучения определяется законом Стефана-Больцмана. Теплопередача от нагретой подложки к инструменту определяется законом Фурье. Для анализа качества работы системы управления было проведено прецизионное моделирование технологического процесса с использованием математического аппарата дифференциальных уравнений в частных производных. В процессе решения классического уравнения теплопроводности инструмента используются функции Бесселя 1-го рода 0-го и 1-
го порядков. Особенностью моделирования является замена граничных условий импульсным управлением в соответствии с теорией синтеза распределенных систем управления. Анализ показал, что разработанная система управления практически одинаково поддерживает температуру по всему радиусу стержня, что показывает высокое качество её функционирования.

Ключові слова:
Для цієї мови відсутні ключові слова

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Тонконогий, В., & Киркопуло, Е. (2019). ПРЕЦИЗИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА ИНСТРУМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ ИОННО- ПЛАЗМЕННОЙ ОЧИСТКОЙ. Automation of Technological and Business Processes, 11(2), 38-46. https://doi.org/10.15673/atbp.v11i2.1375
Номер
Том 11 № 2 (2019)
Розділ
ПИТАННЯ ТЕОРІЇ, МЕТОДИ ТА АЛГОРИТМИ ЕФЕКТИВНОГО АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ ОБ’ЄКТАМИ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНОГО ТИПУ

Посилання

[1] K. Kirkopulo, "Razrabotka systemy avtomatyzacyy yonno-plazmennoj ustanovky", in Vymirjuvaljna ta obchysljuvaljna tekhnika v tekhnologhichnykh procesakh: Materialy XVIII mizhnar. nauk.-tekhn. konferenciji, Odessa, 2018, pp. 110-113
[2] K. Kirkopulo, V. Tonkonogyi, O. Stopakevych, A. Stopakevych. “Design of a set of nonlinear control systems of the arc PVD ion plasma installation”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 92, no. 2, pp. 65-74, 2018.
[3] K. Kirkopulo. “Razrabotka interfejsa operatora komp'juternoj sistemy avtomatizacii ustanovki ionno-plazmennogo napylenija”: Avtomatizacija tehnologicheskih i biznes-processov, vol. 10, no. 4, pp.54-61, 2018.
[4] J. Rapoport, Ju. Pleshivceva. Problemy i metody teorii i tehniki optimal'nogo upravlenija sistemami s raspredelennymi parametrami. URL: http://www.ssc.smr.ru/media/ipuss_conf/15/2_01.pdf (last visited: 10.5.2019).
[5] A. Butkovskij. Metody upravlenija sistemami s raspredelennymi parametrami. Moscow: Nauka, 1975.
[6] O. Stopakevych, O. Ulitska. “Design of precise control systems of industrial plants”, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 2, no. 2, pp.56-62, 2017.
[7] V. Tonkonogij, G. Oborskij, “Rabotosposobnost' i nadezhnost' instrumentov s iznosostojkimi pokrytijami”, Trudy Odesskogo politehnicheskogo universiteta, vol.7, no.1, pp.130-133, 1997.
[8] A. Butkovskij. Harakteristiki sistem s raspredelennymi parametrami. Moscow: Nauka, 1979.
[9] I. Butusov, A. Kumakov, V. Hudikovskiy, Ju. Perin. “Raschet raspredelenija temperatury vdol' sterzhnja pri nestacionarnom teploobmene metodom lokal'nyh teplovyh potokov”, Nauchnyj vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Stroitel'stvo i arhitektura, vol. 25, no. 1, pp. 50-57, 2012.
[10] A. Kudajkulov, B. Kenzhegulov, U. Utebaev, V. Tokkuliev. “Chislennoe modelirovanie termo-naprjazhennogo sostojanija sterzhnja v vide usechennogo konusa”. Problemy informatiki, no. 4, pp. 14-21, 2015.
[11] Ju. Vidin, D. Ivanov, R. Kazakov. “Raspredelenie temperatury v sterzhne s dvustoronnim podvodom tepla”. Izvestija tomskogo tehnicheskogo universiteta, vol. 321, no. 4, pp. 5-6, 2012.
[12] V. Tonkonogij. “Avtomatizacija tehnologicheskogo processa nanesenija ionno-plazmennyh iznosostojkih pokrytij na rezhushhij instrument.” D.Science. thesis, ONPU, Odessa, 2004.
[13] A. Stopakevych, Systemnyi analyz y teoryia slozhnykh system upravlenyia, Odessa: Astroprynt, 2013.
[14] V. Lunev, V. Samoylov. “Balans jenergij i teplovye jeffekty pri metallizacii sverhtverdyh materialov kondensaciej plazmy”. Sverhtverdye materialy, no. 2, pp. 7-12, 1980.
[15] B. Levytan, I. Sargsyan. Operatory Shturma — Liuvillja i Diraka. Moscow: Nauka, 1988.