Автоматты электрохимиялық өңдеуді оңтайландыру

4.4.2. Автоматты электрохимиялық өңдеуді оңтайландыру

Градиент әдісін қолдану мысалы ретінде электрохимиялық өңдеуді оңтайландыруды қарастырайық(ЭХО). Металды электрохимиялық өңдеу кезінде анодтық өңделетін учаскені электролит ортасында еріуі орын алады. Анодтық өңделу процесінде электролит ластанады және  бұйымға өңделетін электрод енгізу жылдамдығы біртіндеп азаяды. Оны арттыру үшін, өңдеуші электродты бұйымнан әрі жылжытады және осы уақыт аралығында электрод аралықты жууды жүргізеді. Жуу кезінде анодты еріту жүргізілмейді. Жуғаннан кейін бақылау жүргізіледі (бұйымдағы электрод енгізу тереңдігін өлшеу), одан кейін, егер берілген тереңдікке әлі қол жеткізілмеген болса, онда металды анодты ерітуге қайтадан кіріседі. Осылайша, ЭХО циклы үш кезеңнен тұрады: анодтық еру уақыты tа , tж жуу уақыты мен tб  бақылау уақыты, және жұмыс операциялары алдында әрқашан бақылау жүреді. Егер ta уақытында өңдеуші электрод h тереңдікке бұйымға енгізілсе, онда цикл үшін бұйымға электродты енгізудің орташа жылдамдығы өңдеу құрайды:

[pic 1] (4.23)

Tk шамасы ең аз болуы мүмкін, ал tа және tп шамаларын бұйымдағы өңдеуші электродтардың Vср енгізу жылдамдығы мүмкіндігінше көп болу үшін түрлендіреміз. Vср неғұрлым көп болса, соғұрлым ЭХО өнімділігі жоғары болады. Сондықтан, егер ЭХО максимумға өнімділікке жетсе, онда

Автоматты оңтайландыру жүйесінің (САО системы автоматической оптимизации) мақсатты функциясы ретінде (4.23), өрнек қабылдаған, және САО Vср ның максимумын іздеуі тиіс. Бұл іздеуде САО мерзімді түрде ta және tп мәндерін өзгертеді , Vср тың құндылығы артады. Ең дұрысы, мұндай САО Vср мәнін барлық мүмкін ықтимал бұзылулар жағдайында барынша жоғары деңгейде ұстау керек. tа және tп өзгеру шамасы және белгісі басқарушы параметрлерін  жоғарыда айтылған  градиент әдісімен анықтаймыз. Басқару параметрлерінің өсуін есептеудің әрбір циклі мен олардың жаңа мәндер жүйесіне тапсырмаларын оңтайландыру қадамы немесе шагом оптимизации деп атаймыз. Біз төменде көріп тұрғанымыздай ЭХО іске асыру процесінде электролит сапасы үздіксіз нашарлайды және оңтайлы режим нүктесіне ауады, онда ЭХО оңтайландыруы яғни оптимизациясы  барлық ЭХО болып жатқан уақыт бойы үздіксіз жүргізілуі тиіс.

ЭХО Автоматты оптимизация әдістемесін салыстырмалы бірліктердегі ЭХО параметрлері арқылы сипаттаймыз:

[pic 2]

Мұндағы , Vсрм – электрод енгізу жылдамдығының параметрлердің ең қолайлы үйлесімі кезіндегі барынша максималды мүмкін мәні ;

[pic 3] анодты ерітудің салыстырмалы уақыты;

[pic 4]жуудың салыстырмалы уақыты;

[pic 5]бақылаудың салыстырмалы уақыты;

Та – Анодты еріту сатысындағыэлектролиттің ластануының тұрақты уақыты.

(4.18) Сәйкес градиент әдісі бойынша оптимизация кезінде, басқару параметрлері τа және τп әр қайсысында келесі ережелер бойынша оптимизация қадамында өзгеруі тиіс :

[pic 6] (4.24)

Мұнда i – параметрлер мен олардың мәндері белгіленген индекс және әрбір оптимизация қадамындағы і-ші туындылар, ki-қадам шамасын анықтайтын коэффициент.

        Әлбетте, біз Vср ең үлкен мәніне жақындаған сайын, соғұрлым τа және τп мәндері оптимумның төңірегі САО ның бұрыштық қозғалысы болдырмау үшін азболуы керек. Сондықтан ki мәндері Vср кері пропорционалды шамасын таңдайды. А Vср туындысының шамалары факторлық талдау көмегімен анықталады. Осы мақсатта САО оптимизациялаудың әрбір қадамында,  басқарушы параметрлерін τа және τп белгілейтін кезде шағын өсім Δτа мен Δτп оның шамалы болуына байланысты тех процестің барысына әсер етпей  толық факторлы эксперимент өндіреді. Осы өсім сынамалардың шамасы әрдайым бірдей. Әрбір өсіммен бір ЭХО циклі жасалады. САО  арналар арқылы алынған ЭХО барысы туралы деректерді пайдалана отырып ағымдағы ақпаратпен Vср шамасының есебін жасайды. Әрбір оңтайландыру қадамында есептеу нәтижелері, ЭХО төрт циклынан тұрады, 4.3-кестеге қосылады.