SU1153312A1 - Устройство управлени технологическим процессом - Google Patents

Устройство управлени технологическим процессом Download PDF

Info

Publication number
SU1153312A1
SU1153312A1 SU833583147A SU3583147A SU1153312A1 SU 1153312 A1 SU1153312 A1 SU 1153312A1 SU 833583147 A SU833583147 A SU 833583147A SU 3583147 A SU3583147 A SU 3583147A SU 1153312 A1 SU1153312 A1 SU 1153312A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
control
output
input
size
Prior art date
Application number
SU833583147A
Other languages
English (en)
Inventor
Леонид Адольфович Богуславский
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина
Priority to SU833583147A priority Critical patent/SU1153312A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1153312A1 publication Critical patent/SU1153312A1/ru

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОШ)ГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ, содержащее измеритель рассогласовани , подключенный выходом ко входу блока определени  среднеквадратичного отклонени  и первому входу блока управлени , соединенного вторым входом с выходом источника опорного сигнала , а выходом - с первым входом механизма регулировани , о т л и ч а ющ е е с  . тем, что, с целью повышени  динамической точности устройства , в нем выходы блока определени  среднеквадратичного отклонени  и источника опорного сигнала соединены соответственно со вторым и третьим входами механизма регулировани . (Л СП оо У(п) со

Description

фиг. 1
2. Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что механизм регулировани  содержит первый и второй квадраторы, соединенные входами со вторым и третьим входами механизма регулировани , а выходами - с пер- ровани .
вым и вторым входами дели-тел , соединенного выходом с первым входом умножител , соединенного вторым входом и выходом соответственно с первыми входом и выходом механизма регули
, Изобретение относитс .к управлению металлорежущими технологическими процессами и .жет быть применено при управлении металлорежущими станками. Цель изобретени  - повышение дин . мичеекой точности устройства. На фиг« 1 предстаэлена 4ункциональна  схема устройства;на фиг,2- струк- турна  схема механизма регулировани . Устройство содержит технологический процесс 1,задатчик2 размера детали,д чик 3размера детали,измеритель4 рассогласовани , блок 5управлени ,механизм 6 регулировани , блок 7 определени  среднеквадратичного отклонени  источник 8-- опорного сигнала, устройс во 9 управлени  технологическим процессом , первый и второй квадраторы IО и П , делитель 12, умножитель 13 процесс 14 обработки, сумматоры 15и16, ho - выходной сигнал задатчика размера детали 2, т.е. сигнал задани  - заданный размер детали , X(j - выходной сигнал датчика 3 размера детали, т.е. регулируема  величина - действительный размер детали, f« - выходной сигнал измерител  4 рассогласовани  т.е. сигнал рассогласовани j А - выходной сигнал блока 5 управлени  А - выходной сигнал источника 8 опо ного сигнала, du - выходной сигнал блока 7 Определени  среднеквадратичного отклонени  7, выходной сигнал механизма 6 регулировани , т.е. сигнал управлени , /И - сигнал возмущени . Устройство работает следующим образом . . Обрабатьшаема  деталь поступает на позицию обработки металлорежущего станка, и обрабатываетс  до заданного размера детали Ьо , установленного , в процессе предпусковой наладки металлорежущего станка. В данном случае под технологическим процессом понимаетс  процесс обра- . ботки детали на металлорежущем станке . Операци  предпусковой наладки станка на заданной размер детали h на фиг. I условно изображена в виде функциональной св зи между задатчиком размера детали 2 и технологическим процессом 1 . При обработке 1. -ой детали на технологический процесс 1 воздействует управл ютий сигнал (п) с выхода устройства:УПравлени  технологическим процессом, полученный на основе измерени  размера (г-П-ой детали, и сигнал возмущени  /U(n) . Сигнал управлени  rf(n) воздействует- на привод перемещени  инструмента станка, оказыва  тем самым воздействие на технологический процесс I. Учитыва  то, что технологический процесс 1, т.е. металлорежущий станок в процессе обработки детали представл ет собой простой сумматор, можно записать выражение регулируемой величины Хц (п) дл  п -ой детали в следующем виде , X,j(n) My(n)+((nbho ,, .(/} -де (п) - сигнал управлени ; NO сигнал задани ; (lJij(p) сигнал возмущени , имеющего случайный характер. . Датчик 3 размера детали измер ет азмер П -ой детали и формирует на воем выходе сигнал, пропорциональый этому размеру. Выходной сигнал X у ( п) датчика 3 размера детали оступает на вход измерител  4 расогласовани , на второй вход кото- ого поступает сигнал задани h, выхода задатчика 2 размера детал1н., 3 На выходе измерител  4 рассогласовани  4 формируетс  сигнал рассогласовани  fu п) вида jjUl-Xytnl-b,,. (2) Учитыва  выражени  1 и 2 ) можно записать выражение дл  сигнала рассогласовани  fij(n) в виде e.j( (З) Сигнал рассогласовани  i (п) состо щий из двух составл кицих: си нала возмущени  (Ц« (г и управлени  g(n) с соответствующими коррел ционными функци ми и спектральными плотност ми, поступает на первый вход блока 4 управлени  и вход блока 7 определени  среднеква ратичного отклонени . В зависимости от величины сигнала рассогласовани  а (п) блок 5 управлени  фор рует свой выходной сигнал А по определенному алгоритму, например, по алгоритму вида + ЗА ) 3 5 + 2А е,, + А бг vEytnl f, , О ,,(4) -А -е, , -2А ,, -ЗА ejie,j(n), где А - выходной сигнал источника опорного сигнала, С гг уровни срабатывани  блока управлени . Выходной сигнал А блока 5 управ лени  поступает на вход механизма регулировани , который формирует на своем выходе сигнал (п) управ лени  . Отыщем алгоритм работы механиз ма 6 регулировани . Как и большинство технологическ процессов процесс механической обработки детали  вл етс  дискретным поэтому используем дл  нахождени  алгоритма механизма 6 регулировани преобразование. Запишем передаточную функцию устройства 9 управлени технологическим процессом, оптимал ную по критерию минимума среднеква ратичного отклонени  сигнала рассо ласовани  вц(п) , выразив ее чере соответствующие спектральные плотности U) PgeC) Т СгиФч т) (Z - оптимальна  передаточна  функци  устройства 9 управлени  технологическим процессом; Pgg-()- взаимна  спектральна  плотность сигнала управлени  (п} и сигнала рассогласовани  fu (п) , подаваемого на вход блока. 4 управлени ; ipx- (Z}- спектральна  плотность ° сигнала управлени  g(«V; Чи (2) - спектральна  плотность случайного . сигнала возмущени  ч( Ф (2) - спектральна  плотность сигнала рассогласовани  f у Сп) ; - оператор дискретного преобразовани . овании законов статистики имеем ). (6) ьку ф (щ) - четна  функци  от W , то (ы1 .О, (7) овательно, gч g)o - (8) да выражение (5) с учетом C7J i ожно записать в виде Ф W ) o.U) )-Pi)UV (z смотрим общий случай формиро- , сигнала управлени , когда велипропорциональна сигналу рассогни  ч() т.е. пропорциональичине отклонени  действительазмера детали (п) от зао размера детали h. Величиодного сигнала А блока 5 упи  определ етс  в соответсталгоритмом (4), т.е. таг -се как отипе, рототипе сигнал А подаетс  на ривода перемещени  инструменкотором он преобразуетс  в имую последовательность, частота 5 и длительность импульсов которой пр ставл ют собой случайную стационарную функцию, подчин ющуюс  закону .Пуассона и имеющуто спектральную плотность вида 4co +4i2) Спектральна  плотность веро тных сигналов А , определенна  с помощью t - преобразовани , имеет вид О ф т --dshSvAt, (11) ff (z-d)) - где d - корень знаменател , - врем  обработки одной детали. На основании многочисленных статистических исследований, слу чайный сигнал возмущени  |Уи (h) в данном простейшем случае может быть представлен в виде стационарного (или квазистационарного) случайного сигнала, спектральна , плотность .которого имеет вид 7Соб Ш) среднеквадратичного отклонени  сигнала рассогласовани  6(j (п) ; ot - показатель существенной коррел ции при действии случайного сигнала возмущени . fUij (п). Спектральна  плотность случайног сигнала возмущени  /Ui ( ) , выраженна  через Z - преобразование с учетом времени обработки одной детали имеет вид c hciuo., ;(1.3) Ст-с)(х--с) где С -корень знаменател . Обща  спектральна  плотность слу чайного сигнала возмущени  |«(п) и сигнала управлени  g (и) имеет вид.. )). (,4). . Многочисленные исследовани , про веденные в данной области свидетельствуют б том, что при управлении технологическим процессом с кон ролем каждой обрабатываемой детали 126 и с формированием сигнала управлени  ((п) в том случае если любой (один ) размер обрабатываемой детали выйдет за пределы допуска, частота формировани  сигнала управлени  $ (h) совпадает с частотой выхода размера детали за пределы допуска на обработку . Отсюда следует, что в этом случае всегда выполн етс  условие 2 и соответственно При управлений технологическим процессом по статистическим параметрам|i погрешности устройства управлени  технологическим процессом имеют меньшее значение. Поэтому условие (15). позвол ет учесть максимальное вли . ние возникаюпгих погрешностей. Упроп а  выражение (5) в соответствие с Указанньми Bbmie предположени ми получим выражение дл  передаточной функции WQ (j) устройства управлени  технологическим процессом NonU)На основании выражени  С16) можно получить общую зависимость между отображени ми сигнала управлени  g (z) и сигнала рассогласовани , котора  имеет вид Von(2 Из выражени  (17) можем получить выражение дл  отображени  сигнала управлени  (t: : 2 ). (18) Как следует из выражени  (18), отображение сигнала управлени  6 (т:) всегда пропорционально отображению сигнала рассогласовани  (;) , т.е. отклонению действительного размера детали Ху(п) от заданного размера детали ti причем коэффициент пропорциональности определ етс  выходными сигналами А и О.у источника опорного сигнала 8 и блока 7 определени  среднеквадратичного отклонение. Учитыва  (3) в данном случае имеем , :C)(T)l.; (19) После соответствующих преобразований выражение (18) при нулевых начальных услови х получаем выраже|Нме дл  сигнала управлени  ь) %Ы()В общем случае при использовании в блоке 4 управл1ени  известного алгоритма , например типа (4), формирующего сигнал А в зависимости от сигнала рассогласовани  f(j(n) , и учитыва  выражение (l 9) получаем окончательное выражение дл  сигнала управлени  ig(n) ; --А gin) (21) Величина выходного сигнала i бло ка 4 управлени  определ етс i по алгоритму (4), величина сигнала А задаетс  источником 8 опорного сигн ла, среднеквадратичное отклонение б сигнала рассогласоваии ,так же определ етс  по известной методи ке по коиечному или скольз щему чис лу обработанных деталей, но не мене двадцати деталей в выборке. Таким образом, получаем выражени дл  алгоритма (20), по которому раб тает механизм регулировани  6. В со ответствии с алгоритмом (20) разработана структурна  схема механизма регулировани  (фиг.2). С выхода мехаиизма 6 регулировани  сигнал упра лени  поступает на вход привода пер мещени  инструмента станка, которьА измен ет положение инструмента отно сительно обрабатываемой детали. В дальнейшем процесс обработки повтор етс . В качестве примера, по си ющего приицип работы механизма 6 регулировани , можно рассмотреть управление техиологическим процессом механической обработки детали, при кото ром блок 4 управлени  работает по алгоритму, пороговые уровни которого равны 8 0,10 мм; f «0,20 м « 0,30 мм. 115331 5 10 8 В соответствии с указанным алгоритмом блока 4 управлени  профрезирована парти   зычковых трикотажных игол с ручной настройкой сигналу упг равлени  (nV На основании статис тической обработки случайного сигнала (размера обрабатываемой детали/ получаем: математическое ожидание достаточно близкое к нулю гпп 0,3 мкм, среднеквадратичное отклонение 6,9 мкм. ( При использовании в устройстве управлени  технологическим процессом алгоритма (20) выходной сигнал блока 4 управлени  скорректирован в соответствии с выражением (21), т.е. механизм регулировани  6 обеспечивает деление квадрата выходного сигнала А источника 8 опорного сигнала На квадрат среднеквадратичного отклонени  du сигнала рассогласовани  frf (п) с последующим умножением на вь1х.одной сигнал А блока .4 управлени . Согласно выражению (21)определим скорректированный сигнал управлени  (п) дл  случа  фрезировани  пазов трикотажных игол в соответствии . с именицимис  параметрами технологического процесса | г 6 ,756. С использованием скорректированного таким образом сигнала управле .ни  быпа профрезероваиа парти  игл. Статистическа  обработка дала следующие результаты: т и -0,6 мкм, jd 5,3 мкм. Параметры точности процесса свидетельствуют о том, что с использованием скорректированного сигнала управлени  рассеиваине размеров J oлoжeни  паза иглы уменьшаетс  путем исключени  из обклей погреш-: иости обработки случайной функциональной составл ющей. Использование изобретени  позвол  ют повысить динамическую точность системы примерио на 20% за счет иезиачительного ухудшени  ее статической точности на 50%.

Claims (1)

  1. I. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ, содержа- щее измеритель рассогласования, подключенный выходом ко входу блока определения среднеквадратичного отклонения и первому входу блока управления, соединенного вторым входом с выходом источника опорного сигнала, а выходом - с первым входом механизма регулирования, Отличающееся. тем, что, с целью повышения динамической точности устройства, в нем выходы блока Определения среднеквадратичного отклонения и источника опорного сигнала соединены соответственно со вторым и третьим входами механизма регулирования. Λ
SU833583147A 1983-04-26 1983-04-26 Устройство управлени технологическим процессом SU1153312A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833583147A SU1153312A1 (ru) 1983-04-26 1983-04-26 Устройство управлени технологическим процессом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833583147A SU1153312A1 (ru) 1983-04-26 1983-04-26 Устройство управлени технологическим процессом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1153312A1 true SU1153312A1 (ru) 1985-04-30

Family

ID=21060466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833583147A SU1153312A1 (ru) 1983-04-26 1983-04-26 Устройство управлени технологическим процессом

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1153312A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бурдун Г.Д. и др. Регулирование качества продукции средствами Издательстактивного контрол . М., 207-209. во стандартов, 1973, с, Там же, с. 140-144. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3946212A (en) Automatic quality control system
EP0469771B1 (en) Method and apparatus for process control
KR960013628A (ko) 제품 품질 영향 요인 해석 방법 및 조건 조정 방법
US5473532A (en) Intelligent machining system
US4983898A (en) Method and system for changing control parameters in accordance with state of process in process control
US3798426A (en) Pattern evaluation method and apparatus for adaptive control
CA2335252A1 (en) Method and apparatus to control the operating speed of a papermaking facility
GB1572237A (en) Numerically controlled turning machines
KR930002569A (ko) 직포공장의 이익향상 제어방법
US4887015A (en) Position control system
SU1153312A1 (ru) Устройство управлени технологическим процессом
KR910006812A (ko) 2 자유도 제어기
KR920700876A (ko) 사출성형기에 있어서의 제품양부판별 방법
US5691908A (en) Method for actuator identification during the transverse profile control of a continuous material web
Shen Technology diffusion, substitution, and X-efficiency
DE102018000785B4 (de) Servosteuereinheit
GB2116751A (en) Electrode positioning method and apparatus for numerically controlled electrical discharge machining
JP2747060B2 (ja) レーザ加工機の自動工具径補正方法
US4648339A (en) Speed control apparatus for sewing machine
JPS63206804A (ja) 数値制御方式
DE102017003834A1 (de) Numerische Steuervorrichtung und Ursachenanalyseverfahren
US5432885A (en) Recurrent fuzzy inference apparatus
DE3921640A1 (de) Lichtmengenregelvorrichtung
JPS61249103A (ja) Pid制御装置における調節装置
SU797713A1 (ru) Устройство дл регулировани пОКАзАТЕл КАчЕСТВА пРОдуКТА