Автоматической оптимизации

Обтачивание фасонных поверхностей на токарных станках новейших конструкций производится с помощью специального устройства (гидрокопировального или электрокопировального) для автоматической обработки сложных профилей.

космического аппарата- бортовая система, предназнач. для фотографирования небесных тел (Луны, планет), автоматической обработки фотоплёнки на борту и передачи полученных изображений на Землю по ТВ каналу. Промежуточная реги-

Актуальна проблема внедрения в машинах трения систем автоматической обработки информации, например для анализа трибограмм и статистических характеристик распределения результатов. Для этих целей могут использоваться как ЭВМ, так и специализированные микропроцессоры, которые в дальнейшем должны осуществлять также управление процессом испытаний в целом.

Универсальная управляющая цифровая вычислительная машина и система автоматической обработки данных ВНИИЭМ-3

Контролируемая пластина располагается на трех сферических опорах параллельно эталонной грани с зазором 0,2—0,5 мм. Особенностью при-<юра является возможность контроля тонких прозрачных пластин, а также шлифованных пластин за счет малых углов падения лучей на объект контроля. Точность измерения (цена одной интерференционной полосы) — J мкм для излучения с длиной волны А, == = 0,63 мкм. Размер контролируемой пластины — до 100X100 мм2. Контрастное изображение интерферограмм наблюдается на телевизионном мониторе, причем может быть применена система его автоматической обработки на микроЭВМ. Пластина может располагаться вертикально для исключения влияния прогиба.

Фирма Агфа-Геварт (Бельгия) выпускает ряд установок для автоматической обработки рентгеновских пленок, например, «Покорол-СТХ-1», «Геваматик-1», «Геваматик-СУ» и «Пакорол Квардиан-1». Первая из этих установок позволяет обрабатывать как форматные, так и рулонированные пленки шириной от 18 до 43,2 см. Ее производительность составляет НО пленок формата 10x48 см за 12 мин. Основные размеры установки 1100 х 1300 х Х380 мм. Настольная установка «Пакорол-СТХ-1» предназначена для обработки форматных промышленных рентгеновских пленок шириной до 13 см. Продолжительность обработки составляет от 2 до 12 мин. На установке можно обрабатывать одновременно две пленки. Если обработка длится 4 мин, то производительность установки для пленок размером 6x48 см достигает ПО шт./ч, а при длительности обработки 12 мин — 36 шт./ч.

ГАЛ мод. ПАСМА-1 (рис. 114) компонуется на базе узлов агрегатных станков и АЛ и предназначена для автоматической обработки разнотипных корпусных деталей в условиях среднесерийного производства. Принятая компоновка при смене обрабатываемых деталей в случае заблаговременного изготовления приспособлений и новых шпиндельных коробок и при перепрограммировании систем управления позволяет быстро переналадить линию. Линия обеспечивает механическую обработку отверстий (сверление, зенкерование, развертывание, снятие фасок, нарезание внутренней резьбы) в корпусных деталях четырех наименований (семи типоразмеров) винтовых компрессоров: блока цилиндров, камеры всасывания, камеры нагнетания и крышки. Материал обрабатываемых деталей — чугун СЧ 21 твердостью НВ 170—229. На линию подаются отливки массой 60—130 кг с подготовленными базами. Производительность — 4800 комплектов (19 200 деталей) в год при коэффициенте технического использования feT. и = 0,8.

Установка снабжена системой автоматической обработки результатов эксперимента на базе УВМ «Днепр-1». Система осуществляет автоматический сбор информации, обработку ее в ходе эксперимента и выработку управляющих действий, позволяющих по результатам текущей обработки проводить коррекцию программы нагружения.

Среди других фрезерных станков с числовым программным управлением представляют интерес: станок ДФ-224 Дмитровского завода фрезерных станков, предназначенный для объемной автоматической обработки деталей сложной конфигурации, например, червяков с переменным шагом; станки СФП-1 и СФП-2 (ГЗФС), предназначенные для раскроя из листа и для механизации лекальных работ — для изготовления плоских стальных шаблонов. Оба эти станка работают по программе, записанной на магнитной ленте.

Переходя к количественной оценке результатов исследования выборочных статистических характеристик, необходимо отметить прежде всего весьма существенную для данных случайных процессов зависимость параметров распределения этих характеристик от степени корреляционной связи величин, образующих процессы, а также от способа комплектования выборок. Следует указать, что степень автокорреляционной связи случайных величин, образующих процесс II, достаточно характерна для целого ряда современных способов автоматической обработки деталей машин, чего нельзя сказать в отношении случайного процесса III, охваченного весьма сильной автокорреляционной связью. Процесс III

Чертежный допуск принят равным 36 мкм. Параметры нормального распределения отклонений формы изделий (математическое ожидание х и среднее квадратическое отклонение 0) задавались в семи вариантах, указанных в табл. 1. Наибольшие величины отклонений формы составляли от 10,8 мкм (х = 5,4 мкм, а = = 1,8 мкм) до 35,6 мкм (х = 17,8 мкм, а = 5,9 мкм). Контролируемые размеры изделий и отклонения формы рассматривались как взаимонезависимые случайные величины, что характерно для автоматической обработки изделий.

Были разработаны также электронные (типа 2-АО-12/5) и электронно-релейные (типа З-АО-10/5) многоканальные автоматические оптимизаторы, работающие по методам градиента и наискорейшего спуска. Эти оптимизаторы позволяют находить минимум или максимум функции многих переменных при наличии дополнительных ограничений. Они вошли в состав комплекса аппаратуры для автоматического синтеза, а также находят самостоятельную область применения. Наряду с электронной аппаратурой автоматической оптимизации разработаны четыре типа пневматических автоматических оптимизаторов общепромышленного назначения, реализованных на основе аппаратуры УСЭППА [47].

С середины 50-х годов начинается бурное развитие теории адаптивных систем, в которых алгоритм управления автоматически и целенаправленно изменяется для осуществления успешного либо, в некотором смысле, наилучшего управления объектом. В самонастраивающихся системах, являющихся частным классом адаптивных систем, процессы адаптации происходят в замкнутой цепи. Процессы адаптации в замкнутой цепи могут иметь характер процессов регулирования или процессов поиска. Один из основных классов систем автоматического поиска — системы автоматической оптимизации, в области которых за последние годы выделились два направления. Одно из них изучает системы детермированными, а другое — статистическими методами.

Изучение динамики основных типов экстремальных систем и выяснение их предельных возможностей явилось предметом ряда исследований. Исследования развивались далее в направлении уточнения специфики поиска для различных областей применения, для автоматической оптимизации пространственного распределения, автоматического синтеза, а также для сложных видов поиска в затрудненных условиях при наличии «гребней» или «оврагов» в экстремизируемой функции.

В теории систем автоматической оптимизации статистическими методами было выяснено влияние параметров системы на основные показатели процесса поиска, что позволило найти оптимальные значения параметров; при этом исследование систем оптимизации было сведено к изучению опре-

100. Г а ч и н с к и и А. Е., М а к а р о в с к и и С. Н., Ф и н я г и и а В. И., •Ф и ц н е р Л. Н. Многоканальная система автоматической оптимизации.—• В кн.: Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника.— М.: Сов. ,радио, 1971, вып. 4.

Сборник посвящен актуальным вопросам разработки -новых методов автоматической оптимизации динамических систем на АВМ, анализу работы отдельных устройств ЭВМ и особенностей решения на них ряда технических задач, вопросам динамической точности узлов машин, элементов промышленной системы УСЭГША и пневматических приборов для автоматического контроля размеров, а также создания устройств для автоматической записи результатов измерений.

В течение ряда последних лет интенсивно развиваются методы беспоисковой оптимизации, основанные на использовании теории чувствительности [1—4]. Вначале указанные методы разрабатывались в основном применительно к итеративным процессам автоматической оптимизации, производимой при предварительном проектировании системы с помощью аналоговой или цифровой вычислительной машины. Затем появились попытки распространить эти методы и на процессы непрерывной оптимизации и самонастройки [5—7], которая получается из итеративной путем предельного перехода, т. е. при длительности такта оптимизации, стремящейся к нулю. Однако здесь имеются трудности, заключающиеся в том, что для построения модели чувствительности необходима определенная информация о системе. Это требование не слишком обременительно для оптимизации на модели, но оно вступает в противоречие с тем обстоятельством, что в самонастраивающихся системах (CHG) характеристики управляемого объекта априори неизвестны и, кроме того, изменяются в процессе работы.

Применение с подобной целью беспоисковой итеративной автоматической оптимизации стало возможным тогда, когда в теории чувствительности был разработан метод получения функций чувствительности, не требующий наличия априорной информации об объекте — метод трех точек [11, 12]. На базе этого метода в работе [11] была построена управляющая самооптимизирующаяся программа, не включающая блоки идентификации управляемого объекта.

В системах итеративной автоматической оптимизации, где на каждом шаге настройки q = const, функции чувствительности получаются в виде сигналов на выходах анализатора чувствительности, представляющего с обой модель чувствительности или какой-либо иной вычислительный алгоритм.

4. Л. А. Широков. Метод автоматической оптимизации одного класса неминимально-фазовых систем.— Тр. II симпозиума ИФАК по теории чувствительности и адаптивным системам. Дубровник, 1968.

Технологический процесс обработки на металлорежущих станках как объект управления представляет собой нелинейную систему с несколькими управляющими воздействиями. Поэтому управление отдельными параметрами процесса резания без учета их совместного влияния на основной показатель качества технологического процесса не дает желаемого эффекта от применения систем автоматического управления, основанных на прямых и косвенных методах. Эта проблема может быть решена путем создания систем автоматической оптимизации. Задача, которую осуществляют эти системы, совпадает с задачей математического программирования. Действительно, задача математического програм- -мирования, как известно, заключается в нахождении условий экстремума некоторой функции многих переменных. В общем случае при этом могут иметь место ограничения или связи, наложенные на переменные. Поэтому систему автоматической оптими-