СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ З НЕЙРОМЕРЕЖЕВИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ВВКМ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2024.2.10Ключові слова:
система управління, регулятор, якість, технологічний процес, вуглець-вуглецевий композиційний матеріал, заготовкаАнотація
В статті розглянуті питання забезпечення якості заготовок з вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів на етапі їх виробництва. Підкреслено, що досягнення заданих рівнів якості процесу виготовлення виробів значною мірою залежить від етапів технології виробництва ВВКМ, починаючи з вибору та підготовки сировини та закінчуючи графітизацією та обробкою поверхні для покращення необхідних спеціальних властивостей. Наведено основні характеристики композиційних матеріалів, за якими можуть бути оцінені ВВКМ, та ключові фактори забезпечення якості при їх виробництві.
Розглянуто основні організаційні аспекти, які відіграють ключову роль у забезпеченні якості виробництва вуглець-вуглецевих композитів. У рамках дослідження були виявлені та класифіковані фактори невизначеності інформації, що є характерними для технологічного процесу виготовлення заготовок з ВВКМ. Ці фактори включають зміни у властивостях початкових матеріалів, коливання в навколишньому середовищі, а також варіації у процесах обробки та виготовлення. Розглянуті питання щодо забезпечення якості виробів з вуглецевого композитного матеріалу, яку можна підвищити завдяки застосуванню запропонованої інтелектуальної системи управління технологічним процесом отримання заготовок з ВВКМ термоградієнтним методом з використанням радіально рухомої зони піролізу.
Удосконалено систему управління за допомогою введення додаткового блоку нейромережевого адаптивного регулятора на базі ПІД-регулятора, в якому постійна частина виконується у вигляді налаштовуваної багатошарової нейронної мережі, з можливістю підключення та перебудови під конкретний канал управління системи вхідних значень шляхом ідентифікації параметрів, які можуть впливати на поведінку кожного компонента. Додавання інтелектуальних елементів допоможе зафіксувати та сформулювати детерміновані показники якості для кожного компонента або для всієї системи, які відображають необхідні характеристики якості.
Запропонована інтелектуальна система автоматичного управління та контролю параметрів технологічного процесу виробництва виробів із ВВКМ з застосуванням нейромережевих алгоритмів дозволить підвищити якість управління за рахунок підвищення адаптаційних можливостей системи, що ґрунтуються на використанні макроінформації про динамічний стан процесу, спрямованого на гарантовану якість формування матриці ВВКМ.
Запропоновані покращення дозволять забезпечити стабільну роботу мережі, її здатність до навчання в контурі управління в реальному часі, що дозволить провести валідацію моделі на основі експериментальних даних та калібрування параметрів для більш точного відповідності моделі реальному процесу, підвищити якість продукції за рахунок здатності до навчання та зменшення факторів невизначеності.
Посилання
Doslidzhennya osoblyvostey termohradiyentnoho hazofaznoho ushchilnennya pirovuhletsyem porystykh seredovyshch z vykorystannyam skraplenykh vuhlevodnevykh haziv / I.V. Hurin, V.V. Huyda, O.G. Kaplenko, V.V. Kolosenko / Pytannya atomnoyi nauky ta tekhniki, 2004, №3 (85), p. 124–127.
Development of the heating element from carbon-carbon composite material and electrothermal thrustor temperature control system / V.E. Ovcharenko, E.V. Tokareva, I.V. Gu- rin // Problems of atomic science and technology. – 2018, № 2 (114), р.133–137.
DSTU ISO 9000:2015 Systemy upravlinnya yakistyu. Osnovni polozhennya ta slov- nyk terminiv.
DSTU ISO 10012:2005 Systemy keruvannya vymiryuvannyam. Vymohy do protsesiv vymiryuvannya ta vymiryuvalnoho obladnannya.
DSTU EN 1159-3:2010 Keramika tekhnichna spetsialna. Teplofizychni kharakter- ystyky keramichnykh kompozytsiynykh materialiv. Chastyna 3. Vyznachennya pytomoji tep- lojemnosti.
DSTU HOST 27577:2005 Haz pryrodni palyvnyy komprimovannyy dlya dyhuniv vnutrishnoho zhorjannya. Tekhnichni umovy.
Nefedov L.I., Ovcharenko V.E., Byn'kovskaia A.B. Modeli parametrychnoho syntezu kompiuternoi merezhi i umovakh nechitkoi informatsii // Tekhnolohiia prystroistva. – Kharkiv, 2019, №2 p. 47–50.
Adaptive Control / Karl J. Astrom, Bjorn Wittenmark, 2nd Edition. Dover publica- tions, inc., 2008, 574 p.
Mytropolskyi I.Ye., Hrytsak R.V. Vakuumna tekhnika: Navchalnyi posibnyk. - Uzhhorod: Vyd-vo UzhNU "Hoverla", 2018. – 138 p.
O deiakykh mozhlyvostyakh hazofaznykh metody dlya vyhotovlennya vuhletsʹ- vuhletsevykh teplovykh vuzliv dlya vyroshchuvannya monokrystaliv / V.A. Hurin, I.V. Huryn, Yu.E. Muryn, S.G. Fursov, V.V. Kolosenko, A.A. Korneev, A.V. Hryhoryev, A.N. Bukolov // Pytannia atomnoi nauky i tekhniki, 1999, №4 (76), p. 46–55.
PID Control for Linear and Nonlinear Industrial Processes / Mohammad Shamsuzzoha, G. Lloyds Raja. Publisher: Intechopen. 2023, 118 p.
Lloyds Raja G, Ali A. New PI-PD controller design strategy for industrial unstable and integrating processes with dead time and inverse response. Journal of Control, Automation and Electrical Systems. 2021; 32(2): 266–280.
PID Control for Industrial Processes / Mohammad Shamsuzzoha. Publisher: Intechopen. 2018, 218 p. ISBN: 978-1-78923-700-9.
Ortega R., Astolfi A., Barabanov N.E. Nonlinear PI control of uncertain systems: an alternative to parameter adaptation // Systems & Control Letters. 2002. Vol. 47. Issue 3. P. 259- 278.
