___Главный специалист по гальванике нашей компании “ТехноИнжениринг.РФ” пишет для повышения квалификации специалистов машиностроительного сектора промышленности:
___Процессы нанесения гальванических покрытий находят самое широкое применение в современной промышленности. Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, также широко применяются для придания поверхности деталей ценных специальных свойств.
___В ходе процесса концентрация компонентов электролита меняется в результате воздействия различных факторов: расход на электрохимические и химические реакции, унос на деталях, испарение электролита. В то же время концентрация компонентов электролита оказывает существенное влияние на поляризацию, выход по току и удельную электропроводность электролита и, как следствие, на равномерность покрытия и производи-тельность процесса. Неучет этого влияния приводит к существенным негативным результатам, таким как ухудшение равномерности покрытия и невыполнение ограничения на минимальную толщину покрытия, то есть, к производственному браку. Выходом может служить проведение систематических сложных химических анализов и корректировок состава электролита. В случае, когда скорость изменения состава электролита велика, возможно использование специальных автоматических устройств для под-держания состава электролита, которые осуществляют постоянный анализ содержания компонентов и автоматическое дозирование корректирующих концентрированных растворов. Однако устройства такого рода существуют лишь для некоторых видов компонентов. Кроме того, они очень дороги. Альтернативой служит автоматическое управление процессом с учетом изменения переменных состояния гальванической ванны – концентраций компонентов электролита. Несмотря на достигнутые результаты в автоматическом управлении гальваническими процессами, подобные задачи оптимального управления не изучены и не решены до настоящего времени. Их решение позволит получить увеличение срока использования электро-лита, экономию расходных материалов, повысит качество получаемого покрытия. Таким образом, задача оптимального управления гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита является весьма актуальной.
___Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской программой Федерального агентства по образованию РФ «Разработка теории САПР гальванических роботизированных производств».
___Целью работы является оптимальное управление гальваническими процессами, повышающее качество покрытия в соответствии с критерием равномерности. Научная проблема, соответствующая данной цели, заключается в разработке математических моделей распределения гальванического покрытия, учитывающих изменение концентрации компонентов электролита, а также методов оптимального управления процессами нанесения гальванических покрытий в соответствии с выбранным критерием.
___Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
—1.) постановка задач оптимального управления гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита по критерию равномерности;
—2.) построение математических моделей гальванических процессов в ваннах с подвесками и барабанами, учитывающих изменение концентрации компонентов электролита;
—3.) анализ методов расчета концентрации компонентов электролита в любой момент времени в ходе гальванического процесса;
—4.) анализ поставленных задач оптимального управления, выбор методов их решения;
—5.) разработка структуры системы управления, реализующей оптимальное управление гальваническими процессами.
___Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования, методы оптимизации, численные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, в том числе сеточные методы, прямые методы решения вариационных задач, а также численные методы нелинейного программирования.
___Научная новизна работы:
—1.) поставлена и решена задача оптимального управления гальваническими процессами по критерию равномерности с учетом изменения концентрации компонентов электролита с помощью подаваемого на ванну напряжения;
—2.) построена математическая модель гальванических процессов в ваннах с подвесками, отличающаяся тем, что учитывает зависимость катодной поляризационной кривой и удельной электропроводности от изменения концентрации компонентов электролита;
—3.) построена математическая модель гальванических процессов в ваннах с барабанами, отличающаяся тем, что учитывает зависимость функций выхода по току, катодной поляризации и удельной электропроводности от изменения концентрации компонентов электролита, зависимость эффективности перемешивания деталей от степени загрузки барабана, а также учитывает потери на истирание;
—4.) предложен метод выбора вида оптимального управления в зависимости от величины прироста равномерности покрытия и заданной продолжительности процесса.
___Практическая ценность работы: разработаны алгоритмы и про-грамма для решения систем уравнений математических моделей и поиска решения задач оптимального управления в ваннах с барабанами и подвесками; разработана структура системы управления процессом нанесения гальванического покрытия с учетом изменения концентрации компонентов электролита.
___В ходе процесса концентрация компонентов электролита меняется в результате воздействия различных факторов: расход на электрохимические и химические реакции, унос на деталях, испарение электролита. В то же время концентрация компонентов электролита оказывает существенное влияние на поляризацию, выход по току и удельную электропроводность электролита и, как следствие, на равномерность покрытия и производи-тельность процесса. Неучет этого влияния приводит к существенным негативным результатам, таким как ухудшение равномерности покрытия и невыполнение ограничения на минимальную толщину покрытия, то есть, к производственному браку. Выходом может служить проведение систематических сложных химических анализов и корректировок состава электролита. В случае, когда скорость изменения состава электролита велика, возможно использование специальных автоматических устройств для под-держания состава электролита, которые осуществляют постоянный анализ содержания компонентов и автоматическое дозирование корректирующих концентрированных растворов. Однако устройства такого рода существуют лишь для некоторых видов компонентов. Кроме того, они очень дороги. Альтернативой служит автоматическое управление процессом с учетом изменения переменных состояния гальванической ванны – концентраций компонентов электролита. Несмотря на достигнутые результаты в автоматическом управлении гальваническими процессами, подобные задачи оптимального управления не изучены и не решены до настоящего времени. Их решение позволит получить увеличение срока использования электро-лита, экономию расходных материалов, повысит качество получаемого покрытия. Таким образом, задача оптимального управления гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита является весьма актуальной.
___Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской программой Федерального агентства по образованию РФ «Разработка теории САПР гальванических роботизированных производств».
___Целью работы является оптимальное управление гальваническими процессами, повышающее качество покрытия в соответствии с критерием равномерности. Научная проблема, соответствующая данной цели, заключается в разработке математических моделей распределения гальванического покрытия, учитывающих изменение концентрации компонентов электролита, а также методов оптимального управления процессами нанесения гальванических покрытий в соответствии с выбранным критерием.
___Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:
—1.) постановка задач оптимального управления гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита по критерию равномерности;
—2.) построение математических моделей гальванических процессов в ваннах с подвесками и барабанами, учитывающих изменение концентрации компонентов электролита;
—3.) анализ методов расчета концентрации компонентов электролита в любой момент времени в ходе гальванического процесса;
—4.) анализ поставленных задач оптимального управления, выбор методов их решения;
—5.) разработка структуры системы управления, реализующей оптимальное управление гальваническими процессами.
___Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического моделирования, методы оптимизации, численные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, в том числе сеточные методы, прямые методы решения вариационных задач, а также численные методы нелинейного программирования.
___Научная новизна работы:
—1.) поставлена и решена задача оптимального управления гальваническими процессами по критерию равномерности с учетом изменения концентрации компонентов электролита с помощью подаваемого на ванну напряжения;
—2.) построена математическая модель гальванических процессов в ваннах с подвесками, отличающаяся тем, что учитывает зависимость катодной поляризационной кривой и удельной электропроводности от изменения концентрации компонентов электролита;
—3.) построена математическая модель гальванических процессов в ваннах с барабанами, отличающаяся тем, что учитывает зависимость функций выхода по току, катодной поляризации и удельной электропроводности от изменения концентрации компонентов электролита, зависимость эффективности перемешивания деталей от степени загрузки барабана, а также учитывает потери на истирание;
—4.) предложен метод выбора вида оптимального управления в зависимости от величины прироста равномерности покрытия и заданной продолжительности процесса.
___Практическая ценность работы: разработаны алгоритмы и про-грамма для решения систем уравнений математических моделей и поиска решения задач оптимального управления в ваннах с барабанами и подвесками; разработана структура системы управления процессом нанесения гальванического покрытия с учетом изменения концентрации компонентов электролита.
___
___________________________________________
P.S.
___Уважаемый читатель!!! Уверен, что эта интересная информация будет очень полезна для Вас, избавив от множества проблем в повседневной жизни. В знак благодарности, прошу Вас поощрить скромного автора незначительной суммой денег.
___Конечно, Вы можете этого и не делать. В то же время подмечено, что в жизни есть баланс. Если сделать кому-то добро, то оно вернётся к Вам через определённое время в несколько большем количестве. А если сделать человеку зло, то оно возвращается в очень скором времени и значительно большим.
___Предлагаю сделать свой посильный вклад (сумму можно менять):
___
____________________________________________
