Введение к работе
Актуальность темы. Одной из особенностей развития промышленного производства в период научно-тахнсческой революции является увеличение доли затрат общественного труда на выполнение различных
измерений на Боех стадиях оозданкя и эксплуатации изделий. Это объясняется ростом слокноотп изделий, увеличением требований к их
качсотву, широким внедрением, автоматизированных-систем контроля и управления технолог ячоояими процессами.
. Б связи о усложненном тохнологических пропеооов число параметров, подлекащих коптролв дает в пределах одной системы, постоянно растет, соответственно увеличивается число первичных преобразователей. Полегание усложняется и тем, что не все параштрн могут быть пепооредствэнЕО изглвранн из-за отсутствия необходимых средств измерения или недоступности этих параметров для контроля. Это вызывав? необходимость разработки как принципиально новых первичных преобразователей, так и совершенствование алгоритмических методов косвенного контроля параметров олокных проиеооов.
При управлении динамичаоними процессами в общем случае также . должно предусматриваться решение задач контроля параметров процво-оа и собственно управления. При этом получение осанок параметров процеооа п синтез управления яо база полученных опенок могут представлять cLjoii две аамоотоятольнне и независим!» задачи.
Следазт отпятить, что алгоритмический путь повншзштя точности к информативно їй контроля базируется на обработке результатов первичных изіязренйй, для получения которых необходимо совершенствовать аппарату» честь измерительного комплекса. Поэтому какое-то одно из .указанных направлений (только аппоратуриая сторона г т. только алгоритмическая часть) на обеопечивает необходимость o.}iIe:s~ та. Оптимальнее результаты при построения пнформавзонко-ир^ои-
тельной оиотеми могут быть долучань только при удачном оочетании и развитии обоих указанных направлений.
Изложенные тенденции построения автоматизировЕі шых оиотем контроля сложных технологических процессов отчетливо проявляются при портроении оиотемы контроля и управления техяологичарким го ода 00ОМ алакгроооавдения, который представляет ообой один из наиболее прогрессивных способов формирования на поверхности изделий защитно-декоративной пленки о заданными свойствами.
Данный способ расширяет возможности автоматизации технологического процасоа за счет.использования средотв вычислительной техника. Однако оозданиэ автоматизированной систеш контроля и управления технологическим процасоом элактроооазденш требует разработки необходимых научно обоснованных рекомендаций, математического обеспечения и алгоритмизации технологического процесса, оборудования и оснастки для его таализации. НаибольщуЬ трудность вызывает автоматизация методов контроля; технологичаоких паршатров и качества окраски, разработанных недостаточно.
Таким образом, задачи автоматизации контроля технологичаоких параметров процесса и параметров качеотва наносимых аоврытчй методом электроооаждения являются актуальными и предотавлявт практический а научный интерес
Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение информативности и точности контроля, т.е. разработка как принципиально новых катодов и устройств контроля параметров качества элэк-троооавдаамых покрытий, таи и разработка алгоритмических методов косвенного контроля технологичаоких параметров оложных процессов на примерз технологического процасоа элекгроооаздбния.
' Методика исоледоваы'й. Цри выполнении диссертационной работы иопользовалиоь катоды линэйной алгебры, ыэтода идентификации, теории матриц, теория дискретных оиотем управления, теории наблкдоте-
лей, теории ечностних преобразователей, теории электричеоких изме
рений п погрешностей, методы вычислительной математики и програм
мирования. * .
На защиту выносятся результаты, научная новизна которых состоит в следующем:
предложен способ косвенного контроля толщина и качества (плотнооть упаковки структурных элементов) наносимых лаковраооч-ных покрытий непосредственно в пропеосе злектроо'оаждендя;
на осноеэ предложенного способа разработаны ус ройотва контрил толщины и качества электроооавдаемого покрытия непосредственно в процессе электрооояздения;
проведена оценка погрешности измерений толиданн и качеотва электроосаядаемого покрытия;
получена математическая модель процеооа электроосавдения в вида системы дифференциальных уравнений, проведен анализ ее точно-отнкх характеристик;
о помощью алгоритмов калмановокой фильтрашш, иопельзуя. разработанные устройства контроля толщины а качеотва покрытий и мате-матичеокув модель процеооа, получены косвенные опенки технологических параметров процеооа электроосвждзнЕЯ, что не позволяют сделать прямые методы контроля;
предложен алгоритмический метод компенсации влияния систематической погрешности измерителя выхода оаотемы па точность получаемых опенок технологичеоких параметров баз увеличения размэрнооти оцениваемого вектс і переменных оостоячия;
г предложены методы снижения размерности .задач фильтрации о >* пользованием аппарата формирующие фильтров и алгоритмы даномпо8игг задач фильтрации о применением аппарата формируюищх фильтров и "т-рии обратныл оиотем.
Практическая цвннооть работы звключвзтоя в следующем:
- разработаны устройства контроля толаигш а ялчостяз з.тзктро-
осаждаемых покрнтнй нзпесрецстввнло в процессе ->л<и(троося?.чснкя;
получена математичеокая модель процесса элэчтроооакдения, на базе которой совмеотно о разработанными измерителями выхода сиетомы показана возможность косвенного контроля технологичасих параметров процесса о помощью алгоритмов кашановской фильтрации, контроль которых прямыми методами невоэлюаен;
разработанные метода сникения размерности задачи фильтрации в применении к процессу электроосавденгя позволяют снизить размерность решаемой задачи;
алгоритмы косвенной оценки параметров технологичеокого процесса электроосаждения реализованы в виде программа на языке ФОРТРАН
и оовместно с устройствами контроля выхода система при наличии со-отввтотвувщей технологической оснаотки могут быть внедрены как в лабораторных, так и в промышленных условиях.
Реализация результатов работы. Разработанные устройства контро-"
ля толщины и качества -электроосавдаемых покрытий проходили проверку
в ШО "Старт" (г.Новгоро,.)и показали высокие метрологические харак
теристики.' Проведанные экспериментальные исследования позволяют ре
комендовать их как для атономного контроля параметров качества ла-
кокра"оЪ"чньаг:покрытий, так и в оостава управляющего комплекоа. Эконо
мический эффект; полученный от внедрения устройств контроля парамет
ров качества элактроооаждаемых покрытий в ШО "Старт" для проведопия
работ о новым» лакокрасочными материалами к отработки ренимов на
несения покрытий, составил 60 тыо.рублей. \
' Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научном семинаро "Технологическое обеспечение качества изделий" (Харьков, 1986), на П Всесоюзной научно-технической ;овф8ренцик "Измерение параметров формы и спектра радиотехнических сигналов" (Харьков, 1989) и на республиканской' конференции "Методы представления и обработки случайных сигналов и полей" (Харьког, 19Э0).
Публикации. По теме диссертации получелн. 5 авторских свидетельств на изобретения и опубликовано 6 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, ваключения и содержит 158 с.', основного текста, I таблицу, 22 рисунка, НО библиографических наименований и 8 с. приложения.