Автоматической настройки

Теперь обратимся к способу улучшения однородности магнитного поля, который оказал решающее влияние на прогресс в области радиоспектроскопии ЯМР. Речь идет о коррекции однородности поля с помощью системы небольших плоских катушек, расположенных на поверхностях полюсных наконечников, называемых шиммами. Впервые шиммы использовал еще Уиметт [ 1 1 ] . Общую теорию шиммов разработали Арнольд [5], Андерсон [7, 9, 73] и Голей i[6]. Дальнейшее развитие эта идея получила в работах [4, 8, 15, 28, 66, 67]. Задача коррекции поля шиммами сводится к задаче о наилучшей аппроксимации неоднородной составляющей поля ДВН с помощью линейной комбинации п корректирующих полей ДВК, создаваемых токами в витках шиммирующих катушек. Набор шиммирующих витков позволяет почти полностью компенсировать линейные и квадратичные градиенты. Разрешение при этом увеличивается на 3 — 4 порядка и в сочетании с конфигурацией полюсных наконечников, удовлетворяющей условию В = const, доведено в современных ЯМР-спектромет-рах до Ю-9. Еще дальше этот метод развил Эрнст [68], который предложил систему автоматической коррекции однородности поля по характеру спектра образца с использованием ЦВМ. В качестве исходной информации для ввода в ЦВМ он предложил считать параметры спектра эталонного образца. Эти данные по специальной программе обрабатываются в ЦВМ, которая определяет, а автоматическое устройство устанавливает заданные корректирующие токи линейного и квадратичного градиентов. Этот метод может оказаться весь-

которые воздействуют на регулируемые параметры таким образом, чтобы измеренный спектр вибрации соответствовал заданному. Для автоматической коррекции системы управления в состав экспериментального стенда включают цифровую ЭВМ, с помощью которой генерируют случайные процессы, проводят спектральный анализ вибрации, формируют спектры входных сигналов.

Автоматизированный комплекс станков с ЧПУ для обработки деталей—тел вращения, созданный фирмой Hitachi Seiki Co. (Япония), обеспечивает высокие производительность и качество обработки. Характерным для данного участка является то, что измерение обрабатываемых деталей осуществляется на автономной измерительной установке, связанной с металлорежущими станками транспортной системой. Результаты измерений передаются по цепи обратной связи для введения коррекции на «геометрию» в токарном многоцелевом станке. Введение автоматической коррекции на геометрию инструмента в токарном станке позволяет устранить медленно меняющуюся (функциональную) часть погрешности обработки партии деталей.

Это свойство позволило разработать методику исключения обеих составляющих погрешности 5С , заключающуюся в следующем; устанавливает в дозаторе датчик начального положения; разбивают весь путь перемещения вытеснителя на участки, определяя их границы числом поданных импульсов; для каждого 1-го участка определяют экспериментально СЬ ; при дозировании сначала устанавливают вытеснитель в начальное положение, а затем подают импульсы и с помощью блока автоматической коррекции погрешности изменяет $ так, что при прохождении вытеснителем 1-го участка импульсы подаются с частотой f ^ и Q, /<Ь .

автоматического изменения шага намотки при изготовлении функциональных проволочных сопротивлений и автоматической коррекции шага намотки при изготовлении линейных проволочных сопротивлений;

Создание DNC-систем на базе мини-ЭВМ открывает новые перспективы и широкие возможности для реализации адаптивного и даже интеллектуального управления станками. Необходимость перехода к адаптивному управлению на практике диктуется тем, что многие параметры и условия, определяющие режим обработки, могут непредсказуемо изменяться. Эта изменчивость условий и вариативность параметров приводит к потере точности обработки, к автоколебаниям и, как следствие, к быстрому изнашиванию или даже поломке инструмента. Для компенсации указанных неблагоприятных явлений и служит адаптация. Она заключается либо в автоматической коррекции программы об-

Эффективность станков с ЧПУ зависит в значительной степени от уровня автоматизации подготовки управляющих программ. Поэтому в последнее время большое внимание уделяется автоматизации программирования процесса обработки. В СССР и за рубежом разработаны специальные системы автоматизации программирования (САП-3, САПС, САПР, «Гран», APT, «Адарт» и др.). Эти системы не только снижают трудоемкость процесса подготовки управляющих программ, но и придают станку дополнительную гибкость и адаптивность. Последнее обстоятельство позволяет относить системы программного управления, снабженные средствами автоматизации программирования процесса обработки, к адаптивным системам управления. Адаптация этих систем к неопределенным и изменяющимся характеристикам станка, инструмента и детали (тепловые и упругие деформации, износ инструмента и т. п.) проявляется в автоматической коррекции программы обработки. Реализация этого свойства требует разработки соответствующего алгоритмического и программного обеспечения.

Результаты измерения деталей с помощью датчика Др по мере их обработки поступают в систему ЧПУ. Эта информация используется для первоначальной настройки режущих инструментов на заданные размеры изделия, а также для автоматической коррекции управляющих воздействий в зависимости от. износа инструментов, тепловых деформаций и других динамических факторов, не учитываемых программой обработки. Благодаря этому отпадает необходимость участия человека-оператора как в первоначальной настройке станка, так и при текущем контроле за точностью изготовления деталей. Кроме того, система ЧПУ по результатам измерения внутреннего и наружного диаметров деталей осуществляет их автоматическую отбраковку.

где Адоп. к — дополнительная погрешность при наличии системы автоматической коррекции; Адоп. нк — то же без коррекции. Если согласно [20] наибольшая погрешность коррекции медленно

Коэффициент k, как следует из определений, не зависит от параметров измеряемого вещества. Он зависит от типа применяемого дифманометра, выбора единиц измерения и сред, заполняющих импульсные трубы и дифманометр, которые для каждого конкретного расходомера остаются постоянными [Л. 1, 3, 4]. Величину k можно отнести к градуировочному коэффициенту и считать, что он изменяется в той мере, в какой зависят показания расходомера от условий внешней среды (окружающей температуры и давления) [Л. 3, 12]. В настоящее время некоторые типы выпускаемых промышленностью расходомеров имеют устройства автоматической коррекции показаний в зависимости от окружающей температуры, например дифманометры ДМ в комплекте с вторичным прибором московского завода «Манометр».

При переменном начальном давлении пара изменяется коэффициент неравномерности САР турбины. Поэтому в схемах регулирования турбин целесообразно применение автоматической коррекции неравномерности, различные способы которой предложены КТЗ и ЛПИ [6, 13].

Обтачивание валов, в зависимости от объема выпуска, выполняют на обычных токарных станках с программным управлением или оснащенных станках гидрокопировальным суппортом, на копировальных токарных станках, а также на станках с многорезцовыми головками. На станках с многорезцовыми головками обтачивание повышает производительность по сравнению с обычной токарной обработкой за счет совмещения переходов и автоматической настройки измерений операционных размеров.

вычислении (44) Ар/ можно считать постоянным], и т. д.'Наконец, при правильной величине данного параметра Ар/ на выходе устройства будет нуль. Это означает, что изменять данный параметр больше не нужно, он установлен правильно. Изложенный процесс автоматически реализуется введением обратной связи, как показано на рис. 10. Естественно, процесс автоматической настройки можно осуществлять не непрерывно, а дискретно, вычисляя через определенные интервалы времени (44) и автоматически вводя соответствующие дискретные изменения Ар/. При этом не возникает необходимость в моделях с периодизацией решения.

Для преодоления указанных затруднений в последнее время большое внимание уделяется созданию так называемых обучающихся моделей. Сущность этого подхода состоит в том, что параллельно с процессом создается его электронная модель, основанная на наших качественных представлениях о процессе и осуществляется процесс автоматической настройки (оптимизации) параметров модели так, чтобы поведение модели минимально отличалось от поведения процесса в смысле принятых критериев. Пусть наш процесс описывается некоторым (неизвестным нам) уравнением

Выходом из этого положения является применение, например, антивибраторов с регулируемыми параметрами. Идея автоматической настройки антивибратора на частоту возмущающей силы осуществлена в электродинамическом антивибраторе [6], состоящем из сердечника 1, корпуса с катушкой 2 и основной массы 3. Принципиальная схема электродинамического антивибратора представлена на рис. II 1.33. Амплитуды колебаний основной массы могут быть представлены в виде

Для гашения дискретных составляющих колебаний насосов в отдельных случаях применяются динамические гасители [1]. Основными недостатками таких гасителей являются их сложность при применении автоматической настройки и узкий диапазон гашения у нерегулируемых виброгасителей. Однако их использование может дать существенный эффект снижения вибрации, если насос имеет постоянное число оборотов. Применение гасителей оказывается весьма полезным для устранения резонансных колебаний отдельных элементов конструкции, когда их переделка затруднительна.

Для автоматической настройки инструмента, установления режимов резания и ограничения перемещения инструмента

Такие системы получили различные названия: система автоматической настройки (СА), управления (САУ), подстройки (САП) и т. д,

Широкое распространение в балансировочной технике в качестве частотно-избирательных средств получили усилители с ЛС-цепями в петле общей отрицательной обратной связи. Известные конструкции таких усилителей не обладают свойством автоматической настройки на частоту вращения балансируемого ротора и вносят большие фазовые погрешности при ее нестабильности. Изменение рабочей частоты вращения балансируемых роторов, в частности роторов турбомашин, требует введения в схему измерительных устройств различных электронных систем, позволяющих сохранить параметры сигнала от дисбаланса неизменными. В качестве таких систем могут служить система ИФАПЧ и система автоподстройки частоты АПЧ.

Будем говорить, что ГАП является гибким в заданном классе выпускаемой продукции, если обеспечивает выпуск любой продукции из этого класса путем автоматической настройки (самонастройки) системы управления и оборудования на соответствующий технологический процесс. Из данного определения следует, что при любом переходе с одного вида продукции на дру-

Другой способ адаптивного управления роботами сводится к аналитическому синтезу закона управления с обратной связью через систему очувствления. Такое управление естественно называть сенсорным. Его адаптационные возможности также принципиально ограничены. Более совершенным является такой способ управления, при котором сенсорное управление дополняется алгоритмом автоматической настройки (самонастройки) его параметров. Адаптационные возможности управления с самонастройкой практически не ограничены. За счет самонастройки системы управления робот может адаптироваться к заранее неизвестным и непредсказуемо меняющимся условиям эксплуатации.

В 2000 г. фирмой Votum (Молдова) разработан первый портативный (1 кг) компьютеризированный импульсный им-педансный дефектоскоп ДАМИ-С, в котором широко применена вычислительная техника. Прибор комплектуется одним абсолютным (недифференциальным) совмещенным преобразователем, аналогичным используемому в дефектоскопе АД-40И. В отличие от импульсных дефектоскопов АД-42И, АД-42ИМ и ИД-91 в преобразователе ДАМИ-С возбуждают не свободные, а вынужденные колебания. Для этого используют радиоимпульсы с центральными частотами 2 ... 40 кГц и регулируемым числом периодов. Предусмотрены различные способы обработки информации, режимы ручной и автоматической настройки прибора. Кроме того, имеется возможность представления на дисплее меню, параметров режима работы, частот, формы используемых импульсов и их спектров.