Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Система автоматичного керування технологічним процесом пайки складених п’єзокерамічних перетворювачів

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
26
Мова: 
Українська
Оцінка: 
ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
 
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМ ПРОЦЕСОМ ПАЙКИ СКЛАДЕНИХ П’ЄЗОКЕРАМІЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
Спеціальність 05. 13. 07 – “Автоматизація технологічних процесів”
 
ГОНТОВИЙ СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ
УДК 621. 791. 357: 658. 512. 011. 56
 
Донецьк-1999
 
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Донбаському гірничо-металургійному інституті Міністерства освіти України.
Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент, Паеранд Юрій Едуардович, Донбаський гірничо-металургійний інститут, завідувач кафедри промислової електроніки.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Силаєв Віктор Іванович, професор кафедри “Менеджмент у виробничій сфері”, Донецька державна академія управління, м. Донецьк кандидат технічних наук, Зубов Дмитро Анатолійович, доцент кафедри “Комп’ютеризовані системи”, Східноукраїнський Державний університет, м. Луганськ.
Провідна установа: Харківський державний політехнічний університет, кафедра системного аналізу та керування, Міністерство освіти України, м. Харків.
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Актуальність теми і ступінь дослідження тематики.
Складені п’єзокерамічні перетворювачі є невід’ємною частиною багатьох видів електронної апаратури, зокрема апаратури зв’язку, вимірювальної техніки; використовуються вони також у якості датчиків та різних вимірювальних перетворювачів. Якість та характеристики складених п’єзокерамічних перетворювачів (СПП) в значній мірі визначають характеристики апаратури, в якій вони використовуються. Технологічні процеси, які зараз застосовуються при виробництві СПП, характеризуються низьким виходом придатних до використання виробів та незадовільною повторюваністю параметрів, що призводить до збільшення долі ручної праці під час виготовлення та підлаштування параметрів перетворювачів.
Однією з основних вимог до СПП, що значною мірою відбивається на якості приладів та апаратури, є забезпечення постійно високих значеннь механічної добротності (МД). Крім того, необхідно забезпечити високу повторюваність параметрів СПП.
Забезпечити підвищення значення МД можливо шляхом впровадження системи автоматичного керування технологічним процесом виготовлення СПП, зокрема процесом пайки. Означена система автоматичного керування (САК) дозволить підтримувати параметри технологічних впливів на заданому рівні та автоматично їх коригувати, в залежності від змінення зовнішніх впливів.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота грунтується на попередньо виконуваних держбюджетних роботах №33 “Модернизация конструкции канального электромеханического фильтра”, №43 “Исследование технологического процесса микросварки колебательных систем электромеханических фильтров”, трьох госпдоговірних роботах, виконаних за період з 1994 по 1998 роки, та двох роботах технічного супроводження.
Метою роботи є підвищення показників якості складених п’єзокерамічних перетворювачів, що досягається за рахунок застосування нового способу регулювання напруги поляризації, а також впровадження системи автоматичного керування технологічним процесом пайки.
Поставлена мета вимагає вирішення наступних завдань:
- розробка математичної моделі процесу індукційної пайки СПП для визначення зв’язку параметрів та режимів роботи джерела високочастотної напруги з фізичними характеристиками процесу нагріву;
- розробка системи автоматичного керування пайкою та поляризацією СПП з метою підвищення показників їхньої якості;
- дослідження та оптимізація САК пайкою СПП з метою визначення її оптимальних параметрів, режимів функціонування та умов протікання технологічного процесу пайки, що дозволить підвищити показники якості СПП.
Основна ідея роботи полягає в регулюванні напруги поляризації в залежності від температури п’єзоелементів СПП під час їх пайки, шляхом введення зворотнього зв’язку за загасанням тестового сигналу між п’єзоелементами складеного п’єзокерамічного перетворювача, що забезпечує підвищення показника якості СПП – механічної добротності.
Методи досліджень. В роботі використано методи математичного аналізу, елементи теорії диференційних рівняннь за частинними похідними, методи теорії ймовірності та аналізу випадкових процесів в системах автоматичного керування, теорія планування експерименту при пошуку оптимальних умов.
Наукова новизна дисертації полягає в розробці нового способу регулювання напруги поляризації складених п’єзокерамічних перетворювачів на основі зворотнього зв’язку за загасанням тестового сигналу між п’єзоелементами в залежності від їх температури; в розробці нової системи автоматичного керування напруги поляризації, яка дозволяє автоматично регулювати її в залежності від температури складених п’єзокерамічних перетворювачів під час нагріву при пайці; в розробці математичної моделі процесу індукційної пайки складених п’єзокерамічних перетворювачів, яка дозволяє зв’язати параметри та режими роботи джерела високочастотного нагріву з фізичними характеристиками процесу нагріву: розподіленням температури і напруженості електромагнітного поля по перерізу СПП та їх динамікою; в розробці математичної моделі технологічного процесу пайки, на основі якої було визначено оптимальні параметри САК пайкою, що в сукупності дозволило створити систему автоматичного керування технологічним процесом пайки складених п’єзокерамічних перетворювачів, яка дозволяє підвищити показник якості СПП; отримані результати в сукупності вирішують конкретне наукове завдання, що має суттєве значення для розвитку автоматизованих систем керування технологічними процесами в галузі виробництва пристроїв та компонентів апаратури зв’язку.
Наукові положення.
1.Підвищення механічної добротності СПП досягається за рахунок регулювання напруги поляризації шляхом введення зворотнього зв’язку за загасанням тестового сигналу між п’єзоелементами СПП в залежності від температури під час пайки.
2.Для уникнення теплового пробою п’єзокераміки використовується регулювання напруги поляризації зворотньопропорційно її температурі.
Наукові результати.
1.Математичну модель процесу індукційної пайки СПП отримано на основі сумісного вирішення рівнянь теплопровідності та напруженості електромагнітного поля, модель дозволяє одержати зв’язок між режимами роботи пристрою високочастотного нагріву та фізичними характеристиками процесу нагріву: розподіленням температури та напруженості електромагнітного поля по перерізу СПП та їх динамікою.
2.Запропоновано та розроблено систему автоматичного керування технологічним процесом пайки СПП.
3.Проведено оптимізацію параметрів розробленої САК, що реалізує
Фото Капча