Оптимальное управление формированием усиления сварного шва

Предложен подход к построению оптимальной системы автоматического управления формированием усиления сварного шва с транспортным запаздыванием в контуре обратной связи в условиях сварки МАГ. Для построения оптимального регулятора создана динамическая модель формирования усиления сва...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Автоматическая сварка
Date:	2010
Main Authors:	Долиненко, В.В., Скуба, Т.Г., Коляда, В.А, Шаповалов, Е.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2010
Subjects:	Научно-технический раздел
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101412
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва / В.В. Долиненко, Т.Г. Скуба, В.А. Коляда, Е.В. Шаповалов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 2 (682). — С. 23-29. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860133928424177664
author	Долиненко, В.В. Скуба, Т.Г. Коляда, В.А Шаповалов, Е.В.
author_facet	Долиненко, В.В. Скуба, Т.Г. Коляда, В.А Шаповалов, Е.В.
citation_txt	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва / В.В. Долиненко, Т.Г. Скуба, В.А. Коляда, Е.В. Шаповалов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 2 (682). — С. 23-29. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Автоматическая сварка
description	Предложен подход к построению оптимальной системы автоматического управления формированием усиления сварного шва с транспортным запаздыванием в контуре обратной связи в условиях сварки МАГ. Для построения оптимального регулятора создана динамическая модель формирования усиления сварного шва. Математическое моделирование проводили с использованием пакета MATLAB. Разработанная система управления обеспечивает минимальную продолжительность процесса при заданных ограничениях динамики регулирующих воздействий. The method is proposed for development of the optimal system for automatic control of formation of the reinforced weld with transportation lag in the feedback loop under MAG welding conditions. The dynamic model of formation of the reinforced weld was developed to build the optimal controller. Mathematical modelling was performed by using the MATLAB software package. The developed control system provides minimal duration of the transient process at preset limitations of dynamics of the control effects.
first_indexed	2025-12-07T17:46:35Z
format	Article
fulltext	УДК 621.791.75.01 ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ФОРМИРОВАНИЕМ УСИЛЕНИЯ СВАРНОГО ШВА В. В. ДОЛИНЕНКО, канд. техн. наук, Т. Г. СКУБА, В. А. КОЛЯДА, инженеры, Е. В. ШАПОВАЛОВ, канд. техн. наук (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Предложен подход к построению оптимальной системы автоматического управления формированием усиления сварного шва с транспортным запаздыванием в контуре обратной связи в условиях сварки МАГ. Для построения оптимального регулятора создана динамическая модель формирования усиления сварного шва. Математическое моделирование проводили с использованием пакета MATLAB. Разработанная система управления обеспечивает минимальную продолжительность процесса при заданных ограничениях динамики регулирующих воздействий. К л ю ч е в ы е с л о в а : сварка МАГ, динамическая модель, формирование усиления сварного шва, математическое мо- делирование, оптимальная система управления, транспорт- ное запаздывание Обеспечение оптимальной формы шва является одной из основных задач при производстве свар- ных конструкций. Это связано с тем, что при оп- тимальной форме усиления шва возможно умень- шение значений коэффициента концентрации напряжений и повышение работоспособности сварных конструкций. Кроме того, обеспечение необходимых размеров шва позволяет миними- зировать перерасход сварочных материалов в ус- ловиях массового производства. До настоящего времени управление формированием сварного шва в основном реализуется по разомкнутой схе- ме путем формирования технологических уста- новок на параметры режима сварки. Особенности построения разомкнутых систем управления фор- мированием шва, основанных на регрессионных моделях, рассмотрены в работе [1]. Для управ- ления формой шва применяют также механичес- кие колебания сварочного инструмента и магнит- ное управление сварочной ванной [2]. Все разомкнутые способы управления формирова- нием шва имеют один общий недостаток, свя- занный с отсутствием механизма компенсации внешних возмущений, которые воздействуют на изделие в процессе дуговой сварки и могут при- вести к отклонениям геометрических параметров сварного шва от заданных значений. К таким воз- мущениям можно отнести, например, параметры окружающей среды, состояние поверхности и от- клонения в геометрических параметрах объекта сварки. Одним из способов компенсации внешних возмущений является применение систем автома- тического управления формированием сварного шва с замкнутой обратной связью. Перспектив- ным направлением дальнейшего развития систем управления дуговой сваркой является разработка и исследование оптимальных и адаптивных сис- тем, основные преимущества которых показаны в работах [3–5]. Необходимость применения ме- тодов теории оптимального управления в сварке связана с высокими требованиями к надежности и долговечности сварных конструкций [6]. Целью настоящей работы является создание системы управления формированием сварного шва при сварке МАГ с использованием в цепи обратной связи лазерно-телевизионного сенсора (ЛТС), который предназначен для измерения ге- ометрических параметров валика усиления свар- ного шва. Формализуем задачу управления, т. е. заменим объект управления математической моделью, ко- торая описывает существенные особенности задач и целей управления. Процесс формирования ва- лика сварного шва представляет собой многомер- ный связный объект управления, поведение ко- торого в первом приближении можно описать сис- темой дифференциальных уравнений первого по- рядка. В пространстве состояний уравнения объекта имеют вид x⋅ = Ax + Bu + V0, (1) y = Cx + Vн, (2) где x — вектор переменных состояния процесса формирования валика (x1, x2, …, xn)T; u — вектор управляющих воздействий процесса сварки (u1, u2, …, um)T; y — вектор наблюдений геометри- ческих параметров валика (y1, y2, …, yl) T; A — матрица состояний системы размером n n; B — матрица управлений (n m); C — матрица наб- людений (l n); V0(t) — матрица коэффициентов входных возмущений; Vн(t) — матрица коэффи- циентов шумов наблюдений; t — время. Матрицы V0(t), Vн(t) представляют собой бе- лые шумы с вероятностными характеристиками: © В. В. Долиненко, Т. Г. Скуба, В. А. Коляда, Е. В. Шаповалов, 2010 2/2010 23 M[x0] = x0 – (среднее значение); M[(x0 – x0 – ) (x0 – x0 – )T] = P0; M[(V0(t) – V0 T(t′))] = Q0δ(t – t′); M[(Vн(t) – Vн T(t′))] = R0δ(t – t′); M[V0(t)] = 0; M[Vн(t)] = 0; M[(V0(t) Vн T(t′))] = 0, где x0 = x(t0); Q0, P0 — положительно полуоп- ределенные матрицы; R0 — положительно опре- деленная матрица; δ(t – t′) — функция Кронекера; t′ — момент времени. Критерий оптимальности, который необходи- мо минимизировать, задается в виде функционала J = M[xT(tf) Fx(tf) + ∫ 0 t f [xT(t)Qx(t) + uT(t)Ru(t)]dt], (3) где М — математическое ожидание; F — матрица граничных условий; Q, R — матрицы весовых коэффициентов. Задача оптимального управления формулиру- ется следующим образом [7]: при заданных урав- нениях объекта (1) и (2), ограничениях на уп- равление u(t) ∈ Ut, Ut ⊆ ℜm (где ℜm — m-мерное линейное пространство), краевых условиях x(0) = x0 и x(tf) = 0 необходимо определить такое управление с обратной связью u = u{y(τ), t0 ≤ t ≤ t}, где t0 ≤ τ ≤ tf , при котором критерий оптимальности (3) принимает минимальное значение. Для решения поставленной задачи представим модель объекта управления (ОУ), которым явля- ется процесс формирования сварного шва, в виде связной системы динамических звеньев. Переход- ные функции звеньев должны максимально точно описывать переходные процессы на выходе ОУ. Для исследования характера этих процессов и по- лучения в результате априорной информации о динамических характеристиках ОУ подготовлены и проведены непосредственно сварочные экспе- рименты. При проведении экспериментов регулирующие воздействия формировались в виде отклонений по напряжению Uд и току сварки Iсв; скорость сварки vсв поддерживали постоянной. Сварку проводили на токе обратной полярности в нижнем положении в смеси защитных газов (85 % Ar + 15 % CO2). Использовали источник питания дуги «Fronius Trans Puls Synergic-5000» и механизм подачи проволоки «Fronius VR 2000». Объектом сварки была пластина углеродистой стали толщиной 8 мм. При сварке ис- пользовали электродную проволоку Св-08Г2С ди- аметром 1,2 мм. Номинальные параметры режима сварки: Iсв 0 = 160 А; Uд 0 = 19 В; vсв 0 = 7 мм/с. Амплитуда отклонений регулирующих воздейс- твий составляла для тока ΔIсв max = 15 А, для нап- ряжения ΔUд max = 2 В. В ходе экспериментов установлено, что скач- кообразные изменения регулирующих сигналов приводят к паразитным колебаниям поверхности валика и формированию подрезов. С целью пре- дотвращения возникновения дефектов в сварном шве скорость нарастания/спада регулирующих сигналов была ограничена для напряжения 1 В/с и тока сварки 10 А/с. Результаты экспериментов показали, что для процесса формирования сварного валика характерно как динамическое поведение, так и наличие двух различных транспортных запазды- ваний при формировании ширины и высоты валика. Введем следующие обозначения: e, g — ши- рина и высота валика сварного шва; Δe, Δg — конечные приращения ширины и высоты валика относительно номинальных значений e0 и g0; ΔUд, ΔIсв — конечные приращения регулирующих воз- действий; Uд, Iсв — фактические значения регу- лирующих воздействий. Таким образом, справед- ливы следующие уравнения: Uд(t) = Uд 0 + ΔUд(t); Iсв(t) = Iсв 0 + ΔIсв(t); (4) e(t) = e0 + Δe(t); g(t) = g0 + Δg(t), (5) где ΔUд(t) < ΔUд max; ΔIсв(t) < ΔIсв max. Представим модель формирования валика шва для установившегося режима сварки в виде ста- тической связной системы, линеаризованной в ок- рестности рабочей точки (Uд 0, Iсв 0). В матричной форме запишем ⎡ ⎢ ⎣ Δe(t) Δg(t) ⎤ ⎥ ⎦ = ⎡ ⎢ ⎣ k11 k21 k12 k22 ⎤ ⎥ ⎦ ⎡ ⎢ ⎣ ΔUд(t) ΔIсв(t) ⎤ ⎥ ⎦ , (6) где k11, k12, k21, k22 — коэффициенты усиления выход-вход, значения которых требуется опреде- лить. Для оценки статических и динамических ха- рактеристик линеаризованной модели процесса формирования валика проведены сварочные эк- сперименты, в которых использовали импульсные регулирующие воздействия Uд и Iсв с ограничен- ной скоростью нарастания/спада. Отметим, что при этом фактически были определены постоян- ные времени динамической системы источник пи- тания–дуга–сварочная ванна–валик. Поэтому при изменении номенклатуры сварочного оборудова- ния или технологического процесса значения пос- тоянных времени требуется уточнить. Измерение геометрических параметров валика выполняли после сварки с помощью ЛТС [8] с шагом дис- кретизации 1 мм. Из полученных массивов дан- ных геометрических параметров валиков вычтены средние значения e0 = 7,85 мм и g0 = 2,2 мм, а 24 2/2010 затем сглажены линейным фильтром скользящего среднего NO[i] = ∑NI i – 3 i + 3 [k] 7 , где NO и NI — сглаженный и исходный массивы данных; i, k — целые числа (индексы массивов). Для того чтобы корректно оценить постоянные времени четырех инерционных звеньев, которые составляют модель, массивы данных сдвинуты по направлению к электроду (вправо по оси x) на соответствующие рассчитанные расстояния тран- спортных запаздываний. Значения транспортных запаздываний определяются следующим образом. Известно, что ширина и высота валика форми- руется на фронте затвердевания металла свароч- ной ванны в ее средней и хвостовой части [9]. Поэтому транспортные запаздывания измерений высоты τg и ширины τe валика можно определить из следующих формул: τg = LTV – Lg vсв ; τе = LTV – Le vсв , (7) где LTV — расстояние между световым следом ЛТС и электродом горелки, мм; Lg — расстояние от электрода до крайней точки хвостовой части сварочной ванны, мм; Le — расстояние от элек- трода до средней точки сварочной ванны, мм. Для расчета расстояний Le и Lg синтезирована рег- рессионная модель, при разработке которой ис- пользован вычислительный эксперимент над представленной моделью процесса распростране- ния тепла в полубесконечном теле при нагреве его подвижным нормально-круговым источником [10]: Lg = –0,69 + 0,041Uд + 0,0048Iсв + 0,3vсв [см]; Le = 0,08 + 0,004Uд + 0,0016Iсв + 0,4vсв [см]. На рис. 1 представлены графики изменений геометрических параметров валиков в зависимос- ти от линейно изменяющихся регулирующих воз- действий, на которые для сравнения наложены реакции инерционных звеньев. Можно отметить нелинейную динамику изменений ширины и вы- соты валика при воздействии импульса тока свар- ки, что проявляется в уменьшении длительности импульса выхода за счет фазового сдвига его пе- реднего фронта (рис. 1, I). Динамический объект управления синтезиру- ется следующим образом. В связи с тем, что тре- буется ограничить динамику изменения регули- рующих воздействий Uд и Iсв, вектор управлений задается в виде производных по времени u = ⎡ ⎢ ⎣ dUд dt dIсв dt ⎤ ⎥ ⎦ T . Тогда для согласования управля- ющих и регулирующих воздействий в состав ОУ необходимо добавить идеальное интегрирующее звено. Вектор выхода (вектор наблюдения) зада- ется как y = [Δe(t)Δg(t)]T. Результирующее урав- нение выхода в операторном виде запишется сле- дующим образом: y = W(p)u, (8) где W(p) = W3(p)W2(p)W1(p); p — оператор Лап- ласа; W3(p) — передаточная функция идеального звена транспортного запаздывания; W2(p) — пе- редаточная функция апериодического звена 1-го порядка; W1(p) — передаточная функция идеаль- ного интегрирующего звена. Эти передаточные функции в матричной форме имеют вид W1(p) = ⎡ ⎢ ⎣ ⎢ ⎢ 1 p 0 0 1p ⎤ ⎥ ⎦ ⎥ ⎥ ; W2(p) = ⎡ ⎢ ⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ k11 1 + T11p k21 1 + T21p k12 1 + T12p k22 1 + T22p ⎤ ⎥ ⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ; W3(p) = ⎡ ⎢ ⎣ e–τ e p 0 0 e–τ g p ⎤ ⎥ ⎦ . После подстановки передаточных функций W3(p), W2(p) и W1(p) в (8) уравнение выхода за- пишется следующим образом: y = ⎡ ⎢ ⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ k11 (1 + T11p)p e–τ e p k21 (1 + T21p)p e–τ e p k12 (1 + T12)p e–τ g p k22 (1 + T22)p e–τ g p ⎤ ⎥ ⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ u. (9) Ограничения имеют вид ⎪ ⎪ ⎪ dUд(t) dt ≤ umax 1 ⎪ ⎪ ⎪ , ⎪ ⎪ ⎪ dIсв(t) dt ≤ umax 2 ⎪ ⎪ ⎪ , (10) где umax 1 ∈ U, umax 2 ∈ U, U ⊆ ℜ+ 2, ℜ+ 2 — двух- мерное пространство неотрицательных чисел. На рис. 2 представлена структурная схема пе- редаточной функции W(p). Для того чтобы воспользоваться известной ме- тодикой синтеза оптимальной системы авто- матического управления (САУ) экспоненциаль- ные функции заменяют рациональными полино- мами. С достаточной точностью e–τp аппрокси- мируем полиномом Паде [11] 5-й степени: e–τp = τ 5p5 – 30τ4p4 + 420τ3p3 – 3360τ2p2 + 15120 τp – 30240 τ 5p5 + 30τ4p4 + 420τ3p3 + 3360τ2p2 + 15120 τp + 30240 . (11) Полученную передаточную функцию необхо- димо представить системой в пространстве сос- тояний. Исходя из условий сварки (vсв = const) 2/2010 25 и заданного расстояния LTV = 70 мм определены средние значения транспортных запаздываний — τe = 9,52 с; τg = 8,38 с. Расчеты выполнены исходя из допущения, что при выбранном диапазоне параметров режима сварки транспортные запаз- дывания τg и τe изменяются незначительно. От- сюда следует, что ОУ является стационарным. Матрицы объекта управления в пространстве состояний A (14 14), B (14 2) и C (2 14) рас- считаны в пакете MATLAB с помощью функции ss [12]. Анализ полученных матриц показывает, что количество строк матрицы выхода C меньше раз- мерности матрицы A, которая определяет вектор Рис. 1. Результаты идентификации параметров динамических звеньев модели формирования усиления шва для импульса тока сварки (I) и напряжения (II); а, б — изменения соответственно ширины и высоты усиления; в — приращения регулирующих воздействий соответственно по току сварки и напряжению: 1 — реакция динамических звеньев модели; 2 — геометрические парaметры валика усиления, измеренные ЛТС Рис. 2. Структурная схема динамической модели формирова- ния усиления шва 26 2/2010 состояния, для восстановления кото- рого целесообразно применение фильтра Калмана–Бьюси — опти- мального наблюдателя состояния. Синтез оптимальной системы уп- равления формированием валика шва выполняется по методике [7], осно- ванной на известном принципе раз- деления или стохастической эквива- лентности [13, 14]. При этом реша- ются следующие взаимосвязанные задачи: разработка детерминирован- ного оптимального регулятора состо- яния и синтез фильтра Калмана– Бьюси. Разработка детерминирован- ного оптимального регулятора фор- мулируется как задача определения оптимального управления с обратной связью для объекта (1), (2) при критерии опти- мальности (3) u = R–1BTKx̂, (12) где x̂ — оптимальная оценка состояния ОУ, ко- торая определяется с помощью оптимального наб- людателя состояния — фильтра Калмана–Бьюси; K — симметрическая матрица, определяемая из матричного уравнения Риккати K⋅ = – KA – ATK + KBR–1BTK – Q (13) при граничном условии K(tf) = F. Требуемые ограничения на управление обес- печим соответствующим выбором матрицы R и включением в структуру оптимального регулято- ра вспомогательного элемента, который описы- вается функцией uout k = sat(uin k, umax k): uout k = ⎧ ⎨ ⎩ ⎪ ⎪ uin k, если uin k < umax k , umax k, если uin k ≥ umax k при k = 1,2, …, m. (14) Синтез фильтра Калмана–Бьюси выполняется следующим образом. Поскольку шумы процесса свар- ки и наблюдения не коррелированны (S0(t) ≡ 0), то оценка x̂(t) является несмещенной и оптимальной в том случае, если она удовлетворяет уравнению x⋅ = Ax̂ + Bu + K0(y – Cx̂); x̂(t0) = x0 – (15) с матрицей коэффициентов усиления K0 = = PCTR0 –1 , где матрица P — решение уравнения Риккати: P⋅ = AP + PAT – PCTR0 –1CP + Q0, P(t0) = P0. (16) Расчет стохастического оптимального регуля- тора выполнен средствами пакета MATLAB (ис- пользуется функция lqry). Получено решение уравнения Риккати в виде матрицы K (14 14). При расчете использовали матрицы весовых коэф- фициентов вектора наблюдений Q (2 2) и вектора управления R (2 2) в виде Q = ⎡⎢ ⎣ 5 0 0 20 ⎤ ⎥ ⎦ ; R = ⎡⎢ ⎣ 2 0 0 0,015 ⎤ ⎥ ⎦ . Для расчета фильтра Калмана–Бьюси исполь- зовали функцию kalman. В качестве исходных ус- Рис. 3. Структурная схема модели оптимальной САУ Рис. 4. Переходные характеристики динамической модели объекта управления: а, б — управляющие воздействия соот- ветственно по напряжению и току сварки; в, г — изменения соответственно ширины и высоты шва 2/2010 27 ловий заданы матрицы ОУ в пространстве сос- тояний, матрицы коэффициентов входных возму- щений V0 (14 2) и шумов измерений Vн (2 2), а также ковариационные матрицы шумов Q0 = ⎡⎢ ⎣ 0,01 0 0 0,2 ⎤ ⎥ ⎦ ; R0 = ⎡⎢ ⎣ 0,01 0 0 0,004 ⎤ ⎥ ⎦ . Структурная схема модели оптимальной САУ (рис. 3) включает модель ОУ и модель стохас- тического оптимального регулятора, который сос- тоит из оптимального регулятора состояний, эле- мента ограничения управляющих воздействий и оптимального наблюдателя состояния — фильтра Калмана–Бьюси. Оптимальный регулятор форми- рует управления в виде вектора производных ре- гулирующих воздействий Uд и Iсв. В качестве сиг- налов обратной связи используется вектор сос- тояния оптимального наблюдателя x̂, который вы- числяется на основе априорной информации о матрицах объекта управления A, B и C, а также с учетом текущих значений вектора управлений и вектора выхода [Δe(t)Δg(t)]T. Исследованы переходные характеристики мо- дели ОУ. На рис. 4 показаны графики входных и выходных сигналов при формировании импуль- сных управлений длительностью 5 с и амплиту- дами соответственно 1 В/с и 10 А/с. Эти кривые имитируют сигналы в гипотетической САУ с ЛТС, который формирует на поверхности изделия световой след на расстоянии LTV = = 70 мм от оси электрода. При этом происходит изменение значений геометрических параметров валика с не- которыми временными запаздываниями относи- тельно момента времени подачи управляющих воздействий. Выполнено моделирование переходных и ста- ционарных процессов в САУ формированием ва- лика шва (рис. 5 и 6). При этом имитировались значительные уровни шумов наблюдения ширины 0,2 мм и высоты усиления 0,05 мм. Определено, что при установившемся режиме флуктуации вы- ходных параметров изменяются незначительно — ширина и высота усиления соответственно не более чем 0,05 и 0,02 мм. Результаты моделиро- вания позволяют сделать вывод, что разработан- ная оптимальная стохастическая САУ с транспор- тным запаздыванием в контуре обратной связи формирует приемлемую траекторию управления процессом сварки МАГ. При управлении процес- сом формирования усиления шва, описываемого многомерной динамической системой, обеспечи- вается минимальное время переходного процесса (не более 8 с) при отсутствии перерегулирования. Согласно рис. 5, в моменты времени 20 и 50 с Рис. 5. Графики переходного процесса в оптимальной САУ при изменении задающих воздействий e0 и g0 на 20-, 50-й с: а, б — ширина xe и высота xg валика в текущий момент времени; в, г — сигналы наблюдения ширины и высоты валика; д, е — регулирующие воздействия Рис. 6. Графики сигналов управления по напряжению (а) и току (б) сварки в оптимальной САУ 28 2/2010 при ступенчатом изменении задающих воздейс- твий одновременно начинают изменяться управ- ляющие воздействия, что вызывает движение пе- ременных состояния ОУ xe и xg. Траектории из- менения регулируемых параметров имеют апери- одический характер. Разработанный оптимальный регулятор обес- печивает ограничения динамики регулирующих воздействий. Из рис. 6 следует, что несмотря на наличие в ОУ транспортного запаздывания и зна- чительного уровня шумов сигналы управления не превышают уровней ограничения 1 В/с (для dUд/dt) и 10 А/с (для dIсв/dt). Таким образом, предложенный подход синтеза оптимальной САУ для управления сваркой МАГ, очевидно, может развиваться в направлении как уточнения структуры динамической модели фор- мирования сварного шва, так и расширения век- тора управляющих воздействий (например, регу- лирование скорости сварки) или вектора наблю- дений (например, измерение зазора в стыке). 1. Сергацкий Г. Н., Дубовецкий С. В. Системы разомкнуто- го управления формированием шва при дуговой сварке // Автомат. сварка. — 1986. — № 6. — С. 37–48. 2. Размышляев А. Д. Физические основы формообразова- ния валиков и швов при дуговой наплавке и сварке с уп- равляющими воздействиями: Дис. … д-ра техн. наук. — Мариуполь, 1996. — 403 с. 3. Гуревич В. И. Динамика тепловых систем автоматичес- кого управления режимом сварки // Управление свароч- ными процессами: Сб. науч. тр. (межвузовский). — Ту- ла: ТПИ, 1983. — С. 3–10. 4. Тригубов Г. П., Горбач В. Д. Оптимизация размеров сварных швов за счет адаптивного управления процес- сом дуговой сварки // Свароч. пр-во. — 2003. — № 7. — С. 19–21. 5. Гладков Э. А. Задачи прогнозирования качества и управ- ления формированием шва в процессе сварки с исполь- зованием нейросетевых моделей // Там же. — 1996. — № 10. — С. 36–41. 6. Математическое моделирование сварочных процессов для создания систем прогнозирования качества соедине- ний и оптимального управления / Б. Е. Патон, Н. В. По- дола, В. Г. Квачев, А. А. Урсатьев // Автомат. сварка. — 1971. — № 7. — С. 1–5. 7. Ким Д. П. Теория автоматического управления. В 2-х т.: Т.2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адап- тивные системы: Учеб. пособие. — М.: Физматлит, 2004. — 464 с. 8. Кисилевский Ф. Н., Коляда В. А. Система лазерного сле- жения за валиком усиления сварного шва // Автомат. сварка. — 2006. — № 1. — С. 60–62. 9. Ерохин А. А. Основы сварки плавлением. Физико-хими- ческие закономерности. — М.: Машиностроение, 1973. — 448 с. 10. Рыкалин Н. Н., Углов А. А. Расчеты тепловых процессов при сварке. — М.: Машгиз, 1951. — 296 с. 11. Бейкер Дж., Грейвс-Моррис П. Аппроксимации Паде. — М.: Мир, 1986. — 502 с. 12. Перельмутер В. М. Пакеты расширения MATLAB. Cont- rol System Toolbox и Robust Control Toolbox. — М.: СО- ЛОМОН-ПРЕСС, 2008. — 224 с. 13. Квакернак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. — М.: Мир, 1977. — 650 с. 14. Брайсон А., Хо Ю-Ши. Прикладная теория оптимального управления. — М.: Мир, 1972. — 544 с. The method is proposed for development of the optimal system for automatic control of formation of the reinforced weld with transportation lag in the feedback loop under MAG welding conditions. The dynamic model of formation of the reinforced weld was developed to build the optimal controller. Mathematical modelling was performed by using the MATLAB software package. The developed control system provides minimal duration of the transient process at preset limitations of dynamics of the control effects. Поступила в редакцию 19.03.2009 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Восемнадцатая ежегодная международная конференция и выставка 4–8 октября 2010 г. Ялта Научное руководство: Украинское общество неразрушающего контроля и технической диагностики Российское общество неразрушающего контроля и технической диагностики Белорусская ассоциация неразрушающего контроля и технической диагностики Институт электросварки им. Е. О. Патона, Днепропетровский национальный университет, НПП «Машиностроение» Контакты: тел./факс: +38(044) 573-30-40, моб.: +38-067-708-93-95 E-mail: office@conference.kiev.ua, www.conference.kiev.ua 2/2010 29
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101412
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0005-111X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:46:35Z
publishDate	2010
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
record_format	dspace
spelling	Долиненко, В.В. Скуба, Т.Г. Коляда, В.А Шаповалов, Е.В. 2016-06-03T10:44:47Z 2016-06-03T10:44:47Z 2010 Оптимальное управление формированием усиления сварного шва / В.В. Долиненко, Т.Г. Скуба, В.А. Коляда, Е.В. Шаповалов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 2 (682). — С. 23-29. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101412 621.791.75.01 Предложен подход к построению оптимальной системы автоматического управления формированием усиления сварного шва с транспортным запаздыванием в контуре обратной связи в условиях сварки МАГ. Для построения оптимального регулятора создана динамическая модель формирования усиления сварного шва. Математическое моделирование проводили с использованием пакета MATLAB. Разработанная система управления обеспечивает минимальную продолжительность процесса при заданных ограничениях динамики регулирующих воздействий. The method is proposed for development of the optimal system for automatic control of formation of the reinforced weld with transportation lag in the feedback loop under MAG welding conditions. The dynamic model of formation of the reinforced weld was developed to build the optimal controller. Mathematical modelling was performed by using the MATLAB software package. The developed control system provides minimal duration of the transient process at preset limitations of dynamics of the control effects. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Научно-технический раздел Оптимальное управление формированием усиления сварного шва Optimum control of weld reinforcement formation Article published earlier
spellingShingle	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва Долиненко, В.В. Скуба, Т.Г. Коляда, В.А Шаповалов, Е.В. Научно-технический раздел
title	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва
title_alt	Optimum control of weld reinforcement formation
title_full	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва
title_fullStr	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва
title_full_unstemmed	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва
title_short	Оптимальное управление формированием усиления сварного шва
title_sort	оптимальное управление формированием усиления сварного шва
topic	Научно-технический раздел
topic_facet	Научно-технический раздел
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101412
work_keys_str_mv	AT dolinenkovv optimalʹnoeupravlenieformirovaniemusileniâsvarnogošva AT skubatg optimalʹnoeupravlenieformirovaniemusileniâsvarnogošva AT kolâdava optimalʹnoeupravlenieformirovaniemusileniâsvarnogošva AT šapovalovev optimalʹnoeupravlenieformirovaniemusileniâsvarnogošva AT dolinenkovv optimumcontrolofweldreinforcementformation AT skubatg optimumcontrolofweldreinforcementformation AT kolâdava optimumcontrolofweldreinforcementformation AT šapovalovev optimumcontrolofweldreinforcementformation

Оптимальное управление формированием усиления сварного шва

Institution

Similar Items