автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизированное управление процессом вытяжки оптических стержней

На правах рукописи

Алексеева Любовь Борисовна

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ВЫТЯЖКИ ОПТИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2009

003476910

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете на кафедре «Технология машиностроения»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Максаров Вячеслав Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Балюбаш Виктор Александрович

кандидат технических наук Шведов Николай Георгиевич

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Защита диссертации состоится 6 октября 2009 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5, ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 4 сентября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В структуру любого волоконно-оптического элемента входят одножильные и многожильные стержни (световоды) с определенными геометрическими и оптическими характеристиками.

С самого начала развития волоконной оптики доминирующим проблемами были стабильность диаметра исходных стержней и малого светоослабления в них. Если вторая проблема успешно решается, то проблема стабильности диаметра световодов продолжает существовать. Для ее решения необходимы постоянный контроль и управление технологическим процессом изготовления световодов. Сложность задач, возникающих при управлении, связана с тем, что качество получаемых изделий зависит от множества факторов, учет которых является задачей с высоким уровнем неопределенности.

Оперативное управление технологическим процессом (ТП) осуществляется на основе мониторинга производственной ситуации путем обработки данных, включающих в себя результаты применения измерительных средств.

Объем и своевременность полученной информации может оказаться недостаточной. Формирование оптимального управления технологическим процессом возможно путем повышения уровня информационно-аналитического обеспечения. В этом случае информация формируется из сопоставления анализа текущих измерений с расчетными значениями, сформированными на основе начальных данных и математических моделей.

Поэтому потребность развития автоматизированного управления производством световодов приводит к необходимости изучения технологического процесса как объекта управления, позволяющего идентифицировать скрытую динамику протекающих процессов. Это определяет актуальность темы диссертационной работы.

Цель работы

Целью работы является повышение полноты и достоверности информационного обеспечения автоматизированного управления технологическим процессом вытяжки световодов, обеспечивающего заданное качество получаемых изделий.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи.

1. Анализ средств и методов автоматизированного управления процессом . вытяжки световодов.

2. Анализ математических моделей, используемых для описания процессов, происходящих при формообразовании световодов.

3. Выявление значимых факторов, определяющих геометрическое качество световодов.

4. Установление аналитических и экспериментальных зависимостей, связывающих входные и выходные параметры процесса.

5. Оценка влияния свойств технологического процесса на его управляемость.

6. Разработка рекомендаций по выбору схемных решений автоматизированных установок вытяжки.

Методы исследования . При решении поставленных задач использованы апробированные теоретические и экспериментальные методы моделирования, основанные на аппарате механики сплошных сред, регрессионного анализа.

.. . Теоретические и экспериментальные исследования проводились с использованием математических пакетов М АТС АО, МАТЬАВ.

Научная новизна

.1. Получены аналитические зависимости, связывающие входные и выходные параметры процесса вытяжки световодов.

2, Предложена методика обоснованного выбора метода изготовления световодов и значений основных технологических параметров, основанная на оценке устойчивости движения стекломассы в зоне формирования.

3. Разработана методика оценки влияния основных параметров на стабильность неуправляемого процесса вытяжки световодов.

4. Дана оценка влияния на качество управления параметров зоны формирования световода (объекта управления) и управляющих устройств, позволяющая выбрать метод управления.

5. Предложено схемное решение автоматизированной установки вытяжки световодов, на которое получен патент.

Практическая значимость

Проведенные исследования повышают полноту и достоверность информационного обеспечения, необходимого для автоматизации технологического процесса вытяжки оптических стержней.

Разработанные методики оценки статических свойств объекта управления позволяют, исходя из требований к качеству получаемых изделий, обоснованно нормировать технологические параметры на этапе неуправляемого установившегося движения.

Методика оценки динамических свойств технологической системы в целом «объект управления - управляющее устройство» позволяет выбрать способ управления и оценить его качество.

По результатам исследований разработано оригинальное техническое решение, на которое получен патент.

Внедрение основных результатов работы осуществляется в ООО «Евразия-Телеком». Результаты работы используются в учебном процессе Северо-Западного государственного заочного технического университета, Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий.

На защиту выносится

1. Методика оценки свойств процесса вытяжки световодов в установившемся режиме на основе математических моделей.

2. Методику оценки значимых факторов, определяющих геометрическое качество световодов.

3. Определение области технологических параметров, в которой процесс вытяжки устойчив к малым неконтролируемым возмущениям.

4. Методику исследования управляемого, движения стекломассы в зоне формирования, позволяющую получить обоснование рекомендации по выбору способа управления.

5. Определение влияния на качество управления свойств объекта управления и управляющих устройств.

Апробация работы

Основные результаты докладывались на: VII международной конференции «Идентификация систем и задачи управления» Москва, 2.8-31 января 2008 г.;

II всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуальные проблемы управления транспортными и техническими системами» 13-16 ноября 2007 г., СЗТУ; международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» Москва Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2008 г.; VIII международной конференции «Идентификация систем и задачи управления» Москва 28-31 января 2009 г. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН;

III всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуальные проблемы управления транспортными и техническими системами» 2009 г., СЗТУ.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 11 работ, из них 3 работы опубликованы в издании из Перечня, рекомендованного ВАК РФ, и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений, списка литературы из 107 библиографических наименований. Работа изложена на 158 страницах, содержит 40 рисунков, 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика решаемых задач, обосновывается актуальность темы, дается краткий обзор содержания диссертации по главам.

В первой главе дано описание объекта исследования - технологического процесса вытягивания оптических стержней из размягченной стекломассы. Отмечается, что для каждого типа изделий необходима своя специфическая технология производства. Но во всех технологических процессах неизменно присутствует операция изготовления одножильных стержней (световодов). Это могут быть полые трубки, тонкие штабики с диаметром поперечного сечения 0,5...2 мм. При их изготовлении применяется метод вытягивания размягченной стекломассы через фильеру или метод перетягивания из заготовки, конец которой размягчен в печи нагрева.

Качество геометрии световодов определяется стабильностью геометрических характеристик его поперечного сечения. При изготовлении подавляющего большинства волоконно-оптических деталей применяется сплошной контроль световодов с последующей их селективной сборкой. Это значительно усложняет технологический процесс и увеличивает стоимость готовой детали.

На качество световода влияет множество факторов, в том числе выбор метода изготовления и основных технологических параметров - таких, как скорость вытягивания, вязкость разогретой стекломассы.

Управляемость процесса вытяжки определяется во многом как физическим состоянием стекломассы, так'кинематическими и динамическими параметрами устройств вытяжки: равномерностью скоростей подачи и вытяжки, уровнем виброактивности подвижных частей технологического оборудования, инерционностью переходных режимов, обусловленных необходимостью корректировки параметров процесса.

В главе дан анализ работ М.С.Аслановой, С.С.Гордона, В.М.Колпащи-кова, М.Е.Жаботинского, А.В.Фойгеля, Д.К. Саттарова, В.А. Ильичева, В.П.Уварова, Е.А.Карабута, М.Кобаяси и др., связанных с решением отдельных аспектов

перечисленных проблем.: .

На основании проведенных исследований сформулированы задачи работы.

Структура работы приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структура работы

В главе 2 рассматривается идентификация свойств объекта управления в установившемся неуправляемом движении на основе аналитических моделей.

Решение этой задачи является частью системы виртуального мониторинга непрерывного технологического процесса. Это предполагает исследование ТП как объекта управления, которое реализуется на основе математических моделей, выявляющих взаимосвязь входных и выходных параметров.

Процесс образования геометрии световода происходит в зоне формирования, которая представляет собой переход от разогретой стекломассы к световоду. Рассматривается модель одномерного потока стекломассы, включающая

три уравнения в частных производных первого порядка: уравнение неразрывности, уравнение равновесия сил и физическое уравнение.

Движение стекломассы описывается в цилиндрической системе координат гг, где 2 - аксиальная координата; г - радиус окружности в сечении с координатой 2 (рис. 2).

Рис. 2. Схема одномерного потока стекломассы

Исследуется вязкая среда и вязкоупругая среда, описываемая уравнением (1)

(1)

..др др. _ ди

ОТ 02 02

где /, о, р - соответственно время, скорость и напряжение в рассматриваемом сечении зоны формирования; ц, - динамическая вязкость среды; X = ц / С -время релаксации; - модуль упругости стекломассы.

В работе исследуется устойчивость движения стекломассы в зоне формирования. Процесс вытяжки считается устойчивым, если при малых неконтроли-румых возмущениях зона формирования сохраняет свою первоначальную форму. Анализ показал, что зона формирования, обладающая только вязкими свойствами, неустойчива. Для модели вязкоупругой среды найдена область технологических параметров (скорость вытяжки ов, вязкость ц) (рис. 3), в которых система устойчива. Эта область определяется неравенством цЮ > где Ь — длина зоны формирования. Следовательно, с увеличением вязкости

стекломассы и скорости вытяжки запас устойчивости возрастает. Это подтверждается результатами экспериментов, изложенных в главе 3.

Рис. 3. Область устойчивости для параметров |Л, ив,(Ь = 20 мм)

Полученные результаты позволяют сделать качественные выводы. Например, для получения более точной геометрии световодов необходимо, чтобы стекломасса в зоне формирования обладала свойствами вязкоупругого тела. Такого состояния она может достичь при снижении температуры в зоне формирования. Это предопределяет выбор метода изготовления световодов из заготовки. При использовании фильерного метода необходимо создавать особые условия для прохождения вязкой стекломассы через фильеры.

Рассматривалась устойчивость на бесконечно большом промежутке времени. Необходимо определить мгновенную реакцию объекта управления на возмущения. Эта реакция будет определяться по изменению конфигурации зоны формирования световода в установившемся режиме. Поэтому предварительно рассмотрен процесс выхода на установившийся режим. Для этого решалась исходная система уравнений с подвижными граничными условиями. При решении использовался численный метод Рунге-Кутта. Это позволило определить длину Ь зоны формирования как один из параметров, связанный с ее формой.

Для стационарного варианта уравнение неразрывности, уравнение равновесия сил и физическое уравнение (вязкоупругая среда) сводятся к одному уравнению

с/и 2 ¿и 2 —^ яр-—рЛ, (2)

аг аг

где - сила вытягивания в рассматриваемом сечении; .у (г) - площадь поперечного сечения зоны формирования с координатой г; р- плотность стекломассы.

Первое слагаемое в правой части выражения (2) зависит от вязкого сопротивления стекломассы, второе от ее упругих свойств, а третье определяет инерционные свойства. Выявлено влияние на форму зоны формирования технологических параметров: скорости вытягивания, усилия вытягивания и вязкости стекломассы. При решении этой задачи выделены реальные диапазоны параметров исследуемого процесса (скорость вытяжки = 1м/мин...10м/с;

вязкость стекломассы р. = 105...109Па-с; диаметр световода с/= 0,5...2 мм). Такие ограничения позволяют использовать при решении задачи метод последовательных приближений.

Полученные решения показали, что основное влияние на форму зоны формирования оказывают силы вязкого трения. На рис. 4 приведено изменение радиуса поперечного сечения зоны формирования: кривая 1 - при учете только вязких свойств стекломассы; кривая 2 - при учете вязких, упругих, инерционных свойств. При построении использованы безразмерные параметры: Ь,~г!Ь\ а = $й1 з = г1=о/и0\ г0, г-начальный (при ^ = 0) и текущий радиусы зоны формирования; N = [п к \ к- коэффициент перетяжки; к = Гц /гс2; гс- радиус поперечного сечения световода; Я = р()Ь/3р.0 ; ()-объемный секундный расход стекломассы; Т = Х0и0/ Ь. Коэффициенты N, Я, Т учитывают вязкие, инерционные, упругие свойства стекломассы.

Графики построены для: /? = 0; к = 100 (кривая 1); Л = 0,2; к = 100; Т = 0,002 (это соответствует большинству технологических процессов) (кри-

вая 2). Анализ показал, что стационарную конфигурацию зоны формирования можно аппроксимировать зависимостью а^ = ехр(^ 1п А).

Рис. 4. Влияние вязких, упругих и инерционных свойств стекломассы на конфигурацию зоны формирования

На следующем этапе решается задача по определению реакции объекта управления (зоны формирования) на возмущения технологических параметров. Для этого к полученным решениям для установившегося движения (г(г); и (г); ц(г)) добавляются безразмерные отклонения этих величин (г , и, р):

' 0)= г0+ г);и<|) = "(! + ?); ^(1) = +

Причем считаем и, р - возмущениями, а г - откликом на возмущения. Подставив принятые выражения в исходную систему уравнений движения стекломассы, получаем уравнения относительно г, и , р, которые являются уравнениями возмущений.

Влияние изменения вязкости на колебания диаметра световода зависит не только от амплитудного значения возмущения, но и от распределения возмущения вдоль зоны формирования. Кроме того, величина отклика зависит от коэффициента перетяжки к. Поэтому необходим контроль температурного поля в нескольких точках зоны нагрева. В работе исследовался характер изменения

возмущения вязкости вдоль зоны формирования в виде экспоненты

р = (ц00,51п Л)^ехр(-Р^), (3)

где (10- задаваемое возмущение вязкости, Р - постоянная, определяющая характер распределения вдоль зоны формирования возмущения вязкости.

Получены выражения для коэффициента чувствительности зоны формирования к изменению вязкости = гтм / ртах, где гт£и., Цтах- соответственно

максимальные отклонения радиуса и вязкости. Например, для к - 100; Р = 6 к = 0,26 (наиболее неблагоприятный случай). То есть 10 % отклонение вязкости приводит к 3 % отклонению радиуса световода.

На рис. 5 построена зависимость (£) (для к = 100 и Я = 0,02), позволяющая оценить отклонение г при наличии возмущения скорости вытягивания ив.

"—К

0,2 -----¡—----

0------------

-0,4----------

-0,6--------

_0,8 ^---------

_1,0 ----J------

Рис. 5. Чувствительность зоны формирования к возмущению скорости вытяжки

Требования к уровню возмущений взаимосвязаны. Интегральной оценкой является отклик на возмущения усилия вытягивания. Это подтвердили расчеты, показавшие, что зона формирования чрезвычайно чувствительна к возмущению силового фактора.

о,: 0 4 0 6 0 8 1

Полученные решения позволяют нормировать технологические параметры в зависимости от требуемого качества световодов.

Анализируются причины появления возмущений механического характера, которые могут генерироваться непосредственно управляющими устройствами, состоящими из привода и механизма вытяжки. Проведен анализ существующих механизмов вытяжки. Они разделены на группы по типу передач, используемых для преобразования вращательного движения привода в поступательное перемещение вытягиваемого световода. Выявлены основные источники возмущений в типовых передачах.

Выявленные возмущения приводят к периодическим колебаниям диаметра вытягиваемого световода. С помощью гармонического анализа определяются наиболее значимые из них. В главе приведены результаты исследований непрерывной записи диаметра световода при использовании управляющего устройства с цепной передачей, получившей наибольшее распространение.

Возмущения могут быть вызваны вибрациями узлов, непосредственно контактирующих с вытягиваемым световодом. Вибрации, передаваемые через вытягиваемый световод непосредственно в зону формирования, могут влиять на процесс образования геометрии световода. Эффективность передачи таких возмущений зависит от интенсивности колебаний в источнике, частотного диапазона вибраций и геометрических параметров вытягиваемого световода (радиуса поперечного сечения, длины I световода от зоны формирования до захватов механизма вытяжки), который является проводником колебаний от источника к зоне формирования. Кроме того,, на колебания световода оказывают влияние упругие и вязкие свойства зоны формирования.

Передаточная функция определяется отношением IV = у (О, I)! у (/, (), где (0, /) - возмущение, передаваемое в зону формирования; у (/, /) - кинематическое возмущение, связанное с работой исполнительного устройства вытяжки.

Для выбранных диапазонов технологических параметров значение м> не превышает единицы. В этом случае можно определить требования к допусти-

мым уровням вибраций механизмов вытяжки: \А\ < Ас}, где А - амплитуда колебаний захватов; Ас1 - допустимое отклонение диаметра сечения световода.

Для определения соотношения между амплитудами смещения и уровнями вибраций по ускорению, с чем часто приходиться иметь дело на практике, используется зависимость Ь = 201ц(_у/)>0), где у - Аса2; со = 2п/; /- частота колебаний захватов механизма вытяжки; у0- нулевое значение виброускорения.

Для Д ¿/=10 мкм на рис. 6 приведены допустимые уровни вибраций захватов механизма вытяжки в децибелах. £,дБ 80 70

60 50

40 30

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Рис. 6. Допустимые уровни вибраций захватов механизма вытяжки

В третьей главе приведена методика нормирования технологических параметров на основе регрессионных моделей. Выбраны два управляющих фактора: скорость вытяжки и температура в зоне нагрева стекломассы. Отклик -А в. отклонение диаметра вытягиваемого световода. Решаемая задача - определение функции отклика, оценка значимости влияния управляющих факторов и их взаимодействия.

Обработка результатов экспериментов выявила адекватность линейной модели с учетом эффекта взаимодействия управляющих факторов

Аа! = Ь0 + Ьхх1 + Ъгхг + Ь12ххх2, (4)

где х,, х2 - нормированные значения управляющих факторов, соответственно скорости вытяжки и температуры; Ьй, ¿¡, Ь2, Ьп - коэффициенты уравнения регрессии.

Расчет коэффициентов уравнения регрессии, проверка значимости этих коэффициентов и адекватности модели выполнялись по стандартным методикам. Для одной из характерных серий экспериментов было получено (мкм):

Полученные коэффициенты указывают, что с повышением скорости и снижением температуры разогрева стекломассы отклонение диаметра световода от номинального значения уменьшается. Это подтверждает выводы, полученные в главе 2 с помощью аналитических моделей. Кроме того, величина коэффициента Ьп подтвердила результаты предварительных исследований о значительном влиянии взаимодействия факторов на отклик.

Поверхность отклика, построенная для полученной модели, позволяет определить допустимые диапазоны изменения управляющих факторов. Для этого следует задаться требуемым значением А ¿1 и определить функцию X, = х, (х2). На рис. 7 построена область определения управляющих факторов для Ас! = 20 мкм.

Ь0 = 38; Ь, =-22; Ь2 =10; Ьп =30.

-1,1

1,1

х,

Выбор номинального,значения управляющего фактора [л^] предопределяет выбор номинального значения [х2]. Затем определяется область допускаемых значений А дг,, Ах2. Таким образом, показано, что допуски на управляющие факторы взаимосвязаны.

В четвертой главе рассматривается процесс управляемого движения стекломассы в зоне формирования. При этом учитываются свойства объекта управления и управляющего устройства, к которому отнесены привод и механизм вытяжки.

Изменение угловой скорости ю выходного звена механизма вытяжки в переходном режиме определяется уравнением

£/2Ю - £/ СО ...

-гт + 2^—~ + 0) = О)2, (5)

а\\1 а\\1

где Ц) = ?/^тмтд ; с; = 0,5/тд ; тм -ПК- постоянная времени управляющего устройства в целом; / - приведенный момент инерции; К - крутизна статической характеристики двигателя; тд - постоянная времени двигателя; 0)2 -угловая скорость, на которую перестраивается механизм вытяжки после подачи управляющего сигнала на двигатель.

Поведение зоны формирования определяется по изменению ее длины г(1), которая при выбранных технологических параметрах соответствует требуемой геометрии вытягиваемого изделия.

Для определения реакции зоны формирования на единичный импульс используется дифференциальное уравнение

тг + рг + сг = /(0, (6)

где т - количество массы в зоне формирования; (3, с - коэффициенты демпфирования и упругости стекломассы; / (/) = 1 (?) при ? > 0 - единичный импульс.

Для оценки поведения объекта управления введены безразмерных параметры: п = (3 / (2/я л/сТт ; т = тм/(2п4тТс)\ Т = 2ял/т/с .

..,!■ Анализ Полученных результатов показывает, что параметры управляющего устройства (<;>< 1) оказывают основное влияние на характер переходных режимов (рис. 8), а, следовательно, на выбор методов управления. Параметры зоны формирования (и, х, Т) оказывают существенное влияние на время переходного режима, которое является одним из прямых показателей качества управления.

Рис. 8. Переходные режимы в системе «Объект управления - управляющее устройство»: п = 0,2; кривая 1 - ^ = 2, т = 1; кривая 2'- <; = 0,5, т = 3; п — 2;

кривая 2 — <; = 0,5, т = 1 /16.

Исследована устойчивость системы. Показано, что при п2 > 0,25 и <;2 > 0,25 система устойчива при любых значениях т. Дана оценка времени переходного процесса, т.е. интервала от момента приложения на вход управляющего сигнала до момента, когда разница А между регулируемой величиной и ее значением 2у в установившемся состоянии становиться меньше заданного

значения. На рис. 9 приведены графики, показывающие влияние параметров п, т на величину \\1ПП = (пп / ^/тмтд , определяющую время переходного про-

г

цесса. <; = 1,5: 1 - т = 0,2; 2 — т = 0,7; 3 - т = 1,5.

Рис. 9. Оценка времени переходных режимов

В пятой главе обосновывается выбор схем управления и соответствующих управляющих устройств. При структуре управления по возмущению в качестве контролируемого параметра можно выбрать усилие вытягивания.

Для структуры управления по отклонению необходим постоянный контроль диаметра световода. Управление формируется по результатам такого контроля. Но в этом случае возникает проблема транспортного запаздывания. Информацию об объекте управления невозможно получить в режиме реального времени. Проведенные исследования дают основу для определения состояния объекта управления в определенные последующие моменты времени, если известны управляющие воздействия в предыдущие моменты.

Выбор схем управления предъявляет противоречивые требования к исполнительным устройствам. Они должны обеспечивать стабильные условия процесса вытяжки и в то же время мгновенно реагировать на отклонения контролируемого параметра. Кроме того, как показали исследования, качество световода зависит от физического состояния стекломассы, из которой вытягивается световод. На рис. 10 показана разработанная схема установки, учитывающая эти требования и обеспечивающая автоматизированное управление процессом вытяжки световодов.

Устройство содержит внутренний 1 и внешний 2 сосуды с соосными отверстиями 3, 4. Внешний сосуд закрыт крышкой 5, центрирующей его относительно внутреннего сосуда. В крышке выполнены отверстия 6. Внутренний сосуд опирается на пьезоэлектрический возбудитель колебаний (вибратор) 7, а вибратор - на корпус 8. Датчик 9 определяет геометрические размеры световода. Сигнал от датчика поступает в блок управления 10.

При отклонении радиуса световода от заданного значения формируется сигнал рассогласования, в соответствие с которым блок управления будет изменять частоту питающего напряжения, подаваемого на вибратор. При этом будет изменяться скорость истечения стекломассы из фильеры. Кроме того, вибрации,внутреннего сосуда уменьшают сопротивление движению стекломассы через отверстия в сосудах. Это позволяет снизить температуру разогрева стекла, увеличить вязкость стекломассы, а, следовательно, как показали проведенные исследования, обеспечить требуемое качество изделий.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Дан анализ методов и устройств, осуществляющих автоматизированную вытяжку стеклянных стержней (световодов). Выявлена необходимость комплексного подхода к изучению технологического процесса вытяжки световодов, при котором этот процесс рассматривался бы как объект управления и являлся частью целостной автоматизированной системы, позволяющей выявить свойства и связи ее элементов и дать рекомендации по нормированию и регулированию основных параметров процесса.

2. Предложена методика оценки физического состояния стекломассы, при котором процесс устойчив к малым неконтролируемым возмущениям.

3. Получены аналитические зависимости, позволяющие определить точность поддержания основных технологических параметров (скорости вытяжки, вязкости стекломассы) в зависимости от требований к геометрическому качеству световодов.

4. Получено уравнение регрессии, адекватно описывающее исследуемый процесс. Подтверждены выводы, полученные с помощью аналитических моделей, о существенном влиянии взаимосвязи технологических параметров на геометрическое качество световодов. На основе регрессионной модели предложена методика экспериментального определения допусков на отклонения технологических параметров, предназначенная для использования на стадии опытно-промышленной отработки исследуемого технологического процесса.

5. Приведена методика выявления значимых возмущающих факторов, имеющих периодический характер и связанных с конструктивными особенностями управляющих устройств.

6. Предложены математические модели управляющего устройства и объекта управления для исследования переходных режимов, возникающих при управлении.

7. Дана оценка влияния параметров системы «управляющее устройство — объект управления» на характер переходных режимов, позволяющая выбрать метод управления и определить время переходных режимов.

8. На основе проведенных исследований разработано схемное техническое решение автоматизированной установки вытяжки световодов, на которое получен патент.

9. Внедрение основных результатов работы осуществляется в ООО «Евразия-Телеком». Результаты работы используется в учебном процессе Северо-Западного государственного заочного технического университета, Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий.

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах

Научные статьи, опубликованные в журнале, из перечня изданий, рекомендованных ВАК

1. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А. Оценка статических свойств объекта управления, содержащего упруговязкую среду// Известия вузов. Машиностроение. -2007.-№4.-С. 16-20.

2. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А., Уваров В.П. Идентификация свойств объекта управления, содержащего упруговязкую среду// Известия вузов. Машиностроение. - 2008. - №5. - С. 28-32.

3. Алексеева Л.Б., Максаров В.В. Исследование устойчивости автоматизированной системы управления процессом вытяжки оптических стержней// Известия вузов. Машиностроение. - 2008. - №8. - С. 19-24.

Патент на изобретение

4. Алексеева Л.Б., Максаров В.В., Полянский В.И., Ильичев В.А. Устройство для получения стекловолокна. Патент на полезную модель №77270 от 05 мая 2008 г., бюл. №29.

Труды конференций

5. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А. Идентификация свойств объекта управления, содержащего упруговязкую среду//Труды VII международной конференции

«Идентификация систем и задачи управления» - М.: Институт проблем управления им. Трапезникова В.А. РАН. - 28-31 января 2008.

6. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А., Уваров В.П. Математические модели технологических систем, содержащих упруговязкую среду//Тезисы доклада международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» - М.: Институт проблем управления им. Трапезникова В.А. РАН. -27-29 октября 2008.

7. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А., Уваров В.П. Управляемое движение упруго-вязкой среды с подвижными границами //Труды VIII международной конференции «Идентификация систем и задачи управления» - М.: Институт проблем управления им. Трапезникова В.А. РАН. - 26-30 января 2009.

8. Алексеева Л.Б. Сравнительный анализ исполнительных устройств для автоматизированного производства оптических стержней// Сб. тр.Н всероссийской науч-прак.конф.аспирантов, мол. ученых и преп. - СПб.: Изд. СЗТУ, 2008.

Публикации в других изданиях

9. Алексеева Л.Б., Уваров В.П. Нормирование управляющих факторов процесса вытяжки световодов с помощью аналитических и регрессионных моделей. Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз.сб. Вып. 37. -СПб.: СЗТУ, 2007.

10. Алексеева Л.Б. Выбор схем контроля и управления процессом вытяжки световодов: Межвуз.сб. Вып. 38. - СПб.: СЗТУ, 2008.

11. Алексеева Л.Б., Уваров В.П., Полянский В.И. Диагностика механизмов вытяжки с помощью гармонического анализа колебаний диаметра вытягиваемого световода// Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз.сб. Вып. 38 -СПб.: СЗТУ, 2008.

Алексеева Любовь Борисовна Автоматизированное управление процессом вытяжки оптических стержней

Автореферат Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97.

Подписано в печать 25.08.09. Формат 60х841\1б

Б.кн.-журн. П.л. 1 Б.л.1

Тираж 100 экз. Заказ 548

Отпечатано с готового оригинал - макета 194044, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д.Ю ООО «Балтияр»

Введение.

Глава 1. Постановка задач исследования'.

1.1. Технологический процесс вытяжки, оптических стержней.

1.2. Установки вытяжки световодов.

1.3. Процесс вытяжки как объект автоматизированного управления-.

1.4. Математические модели объекта управления.

1.5. Задачи- решаемые в диссертационной работе.

Глава5 2. Идентификация, свойств объекта,управления в установившемся неуправляемом движении на основе математических моделей.

2.1. Уравнения движения-стекломассы в зоне формирования аналитическая модель объекта управления).

2.21 Исследование устойчивости движения стекломассы в зоне формирования.

2.3. Переход к установившемуся (стационарному).движению стекломассы.

2.4. Установившееся движение стекломассы.

2.5. Возмущенное движение стекломассы, в зоне формирования световода.

2.5.1. Уравнение неразрывности.

2.5.2. Уравнение равновесия и физическое уравнение.

2.5.3. Уравнение возмущений-.

2.6. Нормирование технологических параметров.

2.6.1. Нормирование вязкости.

2.6.2. Нормирование скорости.

2.6.3. Нормирование усилия вытягивания.

2.7. Оценка механических возмущений.

2.7.1. Периодические возмущения, вызванные конструктивными особенностями исполнительных устройств,.

2.7.2. Нормирование уровня вибраций исполнительных устройств.

2.8. Основные результаты второй главы.

Глава 3. Идентификация свойств объекта управления в установившемся режиме на основе регрессионных моделей.

311. Алгоритм построения-регрессионной модели.

3.2. Результаты обработки экспериментов.

3.3. Нормирование управляющих факторов.

3.4. Основные результаты третьей главы.

Глава 4. Управляемое движение стекломассы в зоне формирования световода.

4.1. Управляющее устройство.

4.2. Зона формирования световода (объект управления).

4.3. Система «управляющее устройство (УУ) - зона формирования - объект управления (ОУ)».

4.4. Устойчивость системы У У - ОУ.

4.5. Оценка качества управления.

4.6. Основные результаты четвертой главы.

Глава 5. Выбор схем контроля и управления процессом вытяжки световодов.

5.1. Управление по возмущению.

5.2. Управление по отклонению.

5.3. Механизмы вытяжки.

5.4. Устройства, обеспечивающие стабильные условия процесса вытяжки.

Основные результаты диссертационной работы.

В структуру любого волоконно-оптического элемента (ВОЭ) входят одножильные и многожильные стержни* (световоды) с определенными геометрическими и оптическими характеристиками.

С самого начала развития волоконной оптики доминирующим проблемами оптики были стабильность диаметра исходных стержней и малого светоослабления в них. Если вторая проблема успешно решается, то проблема сверхпостоянства диаметра световодов продолжает существовать. Для ее решения необходимы постоянный контроль и управление технологическим процессом1 изготовления световодов. Сложность задач, возникающих при управлении, связана с тем, что качество получаемых изделий зависит' от множества факторов, учет которых является задачей с высоким уровнем неопределенности.

Оперативное управление технологическим процессом осуществляется на основе мониторинга производственной ситуации путем обработки- данных, включающих в себя результаты применения измерительных средств.

Объем и своевременность полученной информации может оказаться недостаточной. Формирование оптимального управления технологическим процессом возможно путем повышения, уровня информационно-аналитического обеспечения. В этом случае информация формируется из сопоставления анализа текущих измерений с расчетными значениями, сформированными на основе начальных данных и математических моделей.

Поэтому потребность развития автоматизированного управления производством световодов приводит к необходимости изучения технологического процесса как объекта управления, позволяющего идентифицировать скрытую динамику протекающих процессов. Это определяет актуальность темы диссертационной работы.

Целью работы, является повышение полноты .и достоверности информационного обеспечения автоматизированного* управления технологическим процессом вытяжки световодов, обеспечивающее заданное качество получаемых ВОЭ, которое во многом определяется точностью изготовления единичных световодов.

Факторы, влияющие на геометрическое качество единичного световода, обуславливаются методами изготовления и используемым технологическим оборудованием. Один из самых распространенных методов - метод вытягива-ниягиз разогретой стекломассы.

Необходимо уметь оценивать * влияние всех значимых факторов на качество вытягиваемого световода. Прежде всего, это, касается основных технологических параметров: температуры разогрева стекломассы, скорости подачи стекла в зону нагрева, скорости и усилия вытяжки» световода.

Выбор критериев управления* является ответственным этапом, поскольку тем самым определяется структура управляющей системы в целом.

При разработке средств автоматизированного-производства выявились проблемные вопросы, которые не находят своего решения, эмпирическим путем. К их числу относятся: прогнозирование и оптимизация параметров процесса; стабилизация его характеристик; нахождение зависимостей между входными и выходными параметрами процесса; оптимальная организация систем контроля; оценка уровня помех, не влияющих на качество управления.

Решение возникающих проблем и соответственно принятие решений при проектировании технологических комплексов, то есть выбор схем управления, средств измерений, исполнительных устройств, расчет настроек регуляторов, оценка качества систем управления в условиях неопределенности возможно на основе создания математических моделей, адекватно описывающих технологический процесс и позволяющих идентифицировать скрытую динамику протекающих процессов.

При решении поставленных задач использованы апробированные теоретические и экспериментальные методы моделирования, основанные на I аппарате механики сплошных сред, регрессионного анализа: i

Теоретические и экспериментальные исследования проводились, i, с использованием математических пакетов Mathcad, MATLAB.

N ' /

Проведенные исследования повышают полноту и достоверность I информационного обеспечения, необходимого для автоматизации техноло

V , I гического процесса вытяжки оптических стержней. , \ ' г

Внедрение основных результатов работы осуществляется в. ООО i

Евразия Телеком». Результаты работы используются в учебном процессе Северо-Западного государственного заочного технического университета,

Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий. ^ ,

Основные результаты докладывались на: VII международной конфеj ренции «Идентификация систем и задачи управления»» Москва^ 28-31 января^ I

2008 г.; II всероссийской научно-практической конференции студентов," асt пирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуальные проблемы,управления транспортными и техническими системами» 13-16 ноября 2007 г.,

СЗТУ; международной конференции «Параллельные вычисления и задачи i управления» Москва'Институт проблем управления им. В.А.;Трапезникова

РАН, 2008 г.; VIII международной конференции «Идентификация систем и1 задачи управления» Москва 28-31 января 2009 г. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН; III всесоюзной научно-практической конL ференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуi альные проблемы управления транспортными и техническими системами»

2009 г., СЗТУ.

Структура работы приведена на рис. 1 .В.

4 ч

Рис. 1.В. Структура работы

В первой главе дано описание объекта исследования — технологического процесса вытягивания оптических стержней из размягченной стекломассы. Отмечается, что для каждого типа изделий необходима своя специфическая технология производства. Но во всех технологических процессах неизменно присутствует операция изготовления одножильных стержней (световодов). Это могут быть полые трубки, тонкие штабики с диаметром поперечного сечения 0,5.2 мм. При их изготовлении применяется метод вытягивания из фильеры или метод перетягивания из заготовки, конец которой размягчен в печи нагрева.

Качество геометрии- определяется- стабильностью геометрических характеристик- его поперечного сечения. При изготовлении подавляющего большинства волоконно-оптических деталей применяется сплошной* контроль световодов с последующей их селективной сборкой. Это значительно усложняет технологический процесс и увеличивает стоимость готовой детали.

На. качество световода влияет множество факторов, в том числе выбор-метода изготовления* и основных технологических\ параметров^- таких, как ■ скорость вытягивания- вязкость разогрето№Стекломассы.1

Управляемость процесса: вытяжки определяется как физическим; состоянием стекломассы; так и кинематическими и динамическими параметрами; устройств: вытяжки:, равномерностью' скоростей- подачи- и вытяжки, уровнем виброактивности, подвижных частей; технологического оборудования; инерционностью переходных процессов; обусловленных необходимостью корректировки параметров процесса.

Вглаве5дан анализ средств и методов автоматизированного управления процессом вытяжки световодов;, рассмотрены, работы j связанные с разработкой математических моделей; используемых дляшписания процессов; происходящих, при формообразовании световодов.

В? главе 2 рассматривается^ идентификация свойств, технологического процесса (ТП) в установившемся неуправляемом?движении на основе аналитических моделей.

Решаемая в работе задача является частью системы виртуального мониторинга непрерывного технологического процесса: Это предполагает исследование ТП как объекта управления, которое реализуется с помощью математических моделей, выявляющих взаимосвязь входных и выходных параметров. Выбор математических моделей связан со спецификой ТП, его управлением, используемой измерительной аппаратурой, характером неопределенностей и другими заранее неизвестными факторами. Поэтому анализ может быть построен на различных математических моделях, позволяющих идентифицировать свойства объекта управления м различных режимах.

Для? исследования установившегося. неуправляемого движения»: стекломассы в зоне формирования световода используется модель, построенная на основе уравнений динамики сплошных сред.

В главе исследуется устойчивость движения стекломассы. Процесс вытяжки считается устойчивым, если при малых неконтролирумых возмущениях зона формирования сохраняет свою первоначальную? форму. Рассматривается; переход к установившемуся движению, стекломассы в .зоне формирования в выбранной области .устойчивости. Далее решается задача по определению реакции объекта- управления (зоны формирования) на возмущения технологических параметров:

Анализируются;причины, появления «возмущений» механического характера, которые' могут генерироваться; непосредственно управляющими; устройствами, состоящими из приводами механизма*вытяжки. Проведен анализ

I , существующих механизмов вытяжки. Они разделены на- группы по типу передач, используемых для; преобразования,1 вращательного движения^ привода в поступательное перемещение вытягиваемого световода. Выявлены-основные источники возмущений в типовых передачах. Дана оценка'возмущений,. вызванных вибрациями узлов; непосредственно контактирующих с вытягиваемым световодом.

В третьей* главе приведена методика нормирования.- технологических параметров с помощью регрессионной модели. Выбраны два-управляющих фактора: скорость вытяжки и температура в зоне нагрева стекломассы. Отклик - Ad отклонение диаметра вытягиваемого световода. Решаемая задача - определение функции отклика, оценка значимости влияния управляющих факторов и их взаимодействия;

В четвертой главе рассматривается поведение объекта управления при управляемом движении стекломассы. При этом учитываются как свойства собственно объекта управления, так и управляющего устройства, к которому при управлении отнесены привод и механизм вытяжки.

Анализ полученных результатов показал, что параметры управляющего устройства оказывают основное влияние на характер переходных режимов. Параметры зоны формирования оказывают существенное влияние на время переходного режима, которое является одним из прямых показателей качества управления. Исследуется устойчивость системы «объект управления — управляющее устройство»,

В пятой главе обосновывается выбор схем управления и соответствующих управляющих устройств.

Выбор схем управления предъявляет противоречивые требования к исполнительным устройствам. Они должны обеспечивать стабильные условия процесса вытяжки и, в то же время, мгновенно реагировать на отклонения контролируемого параметра. Кроме того, как показали исследования, качество световода зависит от физического состояния стекломассы, из которой вытягивается световод. Представлена схема установки, учитывающая это требование.

В приложениях приведены некоторые математические преобразования, позволяющие сделать основной текст более компактным.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ t

1. Дан анализ методов и устройств, осуществляющих автоматизированную вытяжку стеклянных стержней (световодов). Выявлена необходимость комплексного подхода к изучению технологического процесса-вытяжки световодов, при котором этот процесс- рассматривался бы как объект управления и являлся» частью целостной автоматизированной' системы, позволяющей выявить свойства и- связи ее элементов и дать рекомендации по выбору, нормированию и регулированию основных параметров процесса.

2. Предложена методика оценки физического состояния стекломассы, при котором^ процесс устойчив к малым1 неконтролируемым возмущениям.

3. Получены, аналитические зависимости; позволяющие определить точность поддержания основных технологических параметров (скорости вытяжки, вязкости стекломассы) в зависимости' от требований к геометрическому качеству световодов.

4. Получено уравнение регрессии, адекватно < описывающее исследуемый процесс. Подтверждены выводы, полученные с помощью аналитических моделей, о существенном влиянии взаимосвязи технологических параметров на геометрическое качество световодов. На основе регрессионной модели предложена методика экспериментального определения допусков,на отклонения' технологических параметров, предназначенная для использования на стадии опытно-промышленной отработки исследуемого технологического процесса.

5. Приведена методика выявления значимых возмущающих факторов, имеющих периодический характер и связанных с конструктивными особенностями управляющих устройств:

6. Предложены математические модели управляющего устройства и объекта управления для исследования переходных режимов, возникающих при управлении.

7. Дана оценка влияния параметров систему «управляющее устройство - объект управления» на характер переходных режимов, позволяющая выбрать метод управления и определить время переходных режимов.

8. Приведена классификация управляющих устройств в зависимости от выбранных методов управления: по отклонению или возмущению. Получен патент на схемное техническое решение автоматизированной установки вытяжки световодов.

9. Результаты научных исследований используются в ООО «Евразия-Телеком» и в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий, Северо-Западного государственного заочного технического университета.

1. Авдеев Б.В., Мешалкин В: П., Стародубцев И.И. Оптимальное, управление формованием оболочек волоконно-оптических кабелей как неформализованная задача. RusCable.ruhttp://www.stroyobzor.com.ua/news 4738.html (16 июня 2006).

2. Александров И.В., Фойгель А.В; Теоретическое и экспериментальное исследование процесса формирования микрокапилляра// Стекло и керамика. — 1979: — №3. — С.14 — 15.

3. Алексеев Е.Р. Решение задач вычислительной* математики в пакетах Matcad 12, MATLAB7, Maple9/E.P.Алексеев, О.В.Чеснокова. М".: НТ Пресс, 2006.-496с.

4. Алексеева Л.Б., Ильичев В.А. Оценка статических свойств объекта управления, содержащего упруговязкую среду//Известия вузов. Машиностроение. -2007.-№4.-С. 16 — 20.

5. Алексеева Л.Б., Максаров В.В. Исследование устойчивости автоматизированной системы управления процессом вытяжки стеклянных стержней// Известия вузов. Машиностроение. 2008. - № 8. - С. 19- 24.

6. Асатурян В .И: Теория планирования эксперимента. — Ml: Радио и связь, 1983.-312 с.

7. Асланова М.С., Гордон С.С. Деформация стекломассы в зоне формирования полого стеклянного волокна//Механика полимеров 1973 .-№4. - С. 599; - 603.

8. Ашмарин И.П. и др. Быстрые методы статистической, обработки, и планирования экспериментов. Л.: Изд-во ЛГУ, .1975. - 220 с.

9. Бабанин В .И: Исследование формы «луковицы», образующейся при формировании непрерывного волокна// В сб. Структура, состав, свойства и формообразование стеклянного волокна, ч.П. М.: 1969. — С. 55 - 59.

10. Бабаков И:М. Теория колебаний. -М.: Наука, 1968. 559 с.

11. Балашов В.И. и др. Исследование луковицы стеклянного волокна методом «средней константы»// Стекло и керамика. 1980. -№11. - С. 12-13':

12. Бартенев- Г.М., Моторина Л.И. Влияние вибраций на прочность стеклянных волокон// Стекло и керамика. 1971. - №3. - С. 34 — 36.

13. Безбородов М.А. Вязкость силикатных стекол. Минск: Наука и техника, 1975.-352 с.

14. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сшюшных сред. -М.: Наука. 1984.

15. Березин И.С. Методы вычислений. Т.2/ И.С. Березин, И.П. Жидков. М.: Физматгиз, 1962. - 632 с.16: Бесекерский В. А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1966.-315с.

16. Бессмертный В.П., Крохин. Качественные критерии оценки вязкости стекол//Стекло и керамика. — 2001. — №11.-С. 11 — 13.

17. Блехман И.И., Джанилидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1965.-410 с.

18. Бокин П.Я. Механические свойства силикатных стекол. — Л.: Наука, 1970. -180 с.

19. Брагинский И.К. К теории формования'стекла// Стекло и керамика. 1967. -№5. - С.11 - Г5.

20. Булавко А.А. Автоматизированная система контроля и управления технологическим процессом формирования волоконных световодов//Сб. Тепло и массоперенос. Итоги и перспективы. — Минск. 1985. - С. 108 — 110.

21. Вадишевич П. А. Численные методы решения задач со свободной границей. М.: МГУ, 1986. 164 с.

22. Вейнберг В.Б., Саттаров Д.К. Оптика световодов. JL: Машиностроение, 1977.-319 с.

23. Вибрационные преобразователи движения/ Р.Ю. Бансявичюс, А.К. Бу-булис, Р.А. Волчекова, Р.Э. Курило; Под ред. К.М. Рагульскиса. JL: Машиностроение, 1984. - 64 с.

24. Воробьев Н.В. Цепные передачи. — М.: Машиностроение, 1968. 280 с.

25. Воронов А.А., Титов В.К., Новоградов Б.И. Основы теории- автоматизированного регулирования. -М.: Высш. шк., 1977. 519 с.

26. Гадалов Ю.Т. и др. Машина для вытягивания капилляров из кварцевого стекла // Стекло и керамика. 1973. - №3: - С. 33.

27. Гончаревич И.Ф;, Фролов К.В. Теория вибрационной техники и технологии. -М.: Наука, 1981.-320 с.30: Гоэрк Г. Производство тянутого стеклянного волокна. М>: Стройиздат, 1972.

28. Григорьев Н.В., Уваров В.П., Бахарев И.К. К расчету собственных частот упругой нити, вытягиваемой из упруговязкой среды // Гидравлические и прочностные характеристики машин и конструкций. Пермь, 1978. - С. 11 — 15.

29. Гулоян Ю.А. Факторы поверхностного и объемного взаимодействия в процессах стекольной технологии // Стекло и керамика. — 2000. №8.

30. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и z преобразования. - М.: Наука, 1971.

31. Дианов Е.М., Перминов М. И др. Численное моделирование физических эффектов при перетяжке стеклообразного вещества в тонкую нить// ЖПМ и ТФ.-1988.-№6.-С. 153- 156.

32. Динамика машин и управление машинами: Справочник/В.К. Асташов и др.; Под ред. Г.В. Крейнина. М.: Машиностроение, 1988. - 240 с.

33. Ентов В.М., Кестенбойм Л.С. К механике формования волокон // Из АН МЖГ. 1987. - №5 - С. 26 - 35.

34. Жаботинский М.Е., Фойгель А.В. Физика формирования волоконных световодов // Прикладная механика и техническая физика. 1976. — №2. - С. 167-174.

35. Житкевич З.В. Причины колебаний размеров стеклянной трубки // Стекло и керамика. 1987. - №9. - С. 27 - 28.

36. Зарубин B.C., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э: Баумана, 2008.-512 с.

37. Забицкий JT. Теоретические основы формирования волокон. М.: Химия, 1977.-377 с.

38. Иванова Л.И., Саттаров Д.К. Влияние технологических параметров на постоянство размеров поперечного сечения световодов // Стекло и керамика. -1971. — №9. С. 20-23.

39. Камке Э1 Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1965.-703 с.

40. Капустин Н.М. Автоматизация машиностроения. Учеб. для втузов/ Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов; под ред. Н.М. Капустин. М.: Высш.шк., 2003. -223 с.

41. Карабут Е.А. Пример течения тяжелой несжимаемой жидкости со свободной границей // Изв. АН MDKF. -1999. №4.

42. Кобаяси М. Теоретический анализ процесса вытягивания непрерывной нити стеклянного волокна из расплава // Дзайре. 1979. - Т.28. - №307. -С.278 - 282. ВЦП, пер. с яп., №В - 34430.

43. Ковтяк Д.С., Храмцов П.П. Автоматизированная подсистема для исследования технологического процесса вытяжки оптического волокна // В сб. Теплофизические и физико-химические процессы в энергетических установках. Минск. - 1986. - С. 109 - 113.

44. Колесов Ю.И., Кудрявцев М.Ю., Михайленко Н.Ю. Типы и составы стекол для производства непрерывного стеклянного волокна // Стекло и керамика. -2001.-№6.

45. Колпащиков В.М. Влияние возмущений технологических параметров на выходное сечение оптического волокна при неизотермической вытяжке // Сб. Тепло и массоперенос. Экспериментальные и теоретические исследования. — Минск. -1983. С. 45 - 48.

46. Курант Р. Дифференциальные уравнения с частными производными. — М.: Наука, 1965.

47. Кучеров О.Ф., Маневич В.Е., Клименко В'.В. Автоматизированные системы управления производства стекла. — JT.: Стройиздат, 1980: 178 с.

48. Лазарев Л.П., СД. Мировицкая. Контроль геометрических и оптических параметров волокон. -М.: Радио и связь, 1988. С. 255 -261.

49. Левин В.И1. Методы математической физики М.: Учпедгиз, 1960: - 243 с.

50. Линденбург Г.А., Юхнов Б.Г. Система автоматизации контроля и регулирования диаметра световодов//Стекло и керамика 1980 - №8 - С. 9 - 10.

51. Линденбург Г.А., Юхнов Б.Г. Устройство для» контроля натяжения стекловолокна//Стекло и керамика. 1982. - №3. - С.20.

52. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Учеб. для вузов. - Изд. 6-е, перераб. и доп. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 840 с.

53. Мазурин О.В. и др. Расчет вязкости стекол: Учеб.пособие. Л.: - 1988. -484 с.

54. Макаров Р.И., Хорошева. Применение математического моделирования при исследованиях и проектировании автоматизированных систем в стекольном производстве / / Стекло и керамика. 1995. — №11.

55. Меркин Д.Р1 Введение в теорию устойчивости движения. М.: Наука, 1971.-312с.

56. Мешалкин В. П. Экспертные системы в химической технологии. М.: Химия, 1995.-344 с.

57. Мышкин А.Д. Элементы теории математических моделей. Изд. 3-е. -М.: Комкнига, 2007. Г92 с.

58. Мусаев А.А. Виртуальные анализаторы: концепция построения и применения в задачах управления непрерывными технологическими процессами//автоматизация в промышленности. 2003. - №8. - С. З1- 15.

59. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. -М.: Наука, 1965. 340 с.

60. Непрерывное стеклянное волокно / Под ред. М.Г. Черняка. М.: Химия. -1965.-320 с.

61. Нестационарные системы автоматического управления: анализ, синтез и оптимизация/ Под ред. К.А. Пупкова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана,2007. 632 с.

62. Норенков И.П., Кузьмин П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий CALS Технологии. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -320 с.

63. Никифоров А.Д., Ковшов А.И., Назаров Ю.Ф. Процессы управления объектами машиностроения. М.: Высш.шк., 2001. - 455 с.

64. Пановко Г.Я. Лекции по основам теории вибрационных машин и технологий: Учебн. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2008.- 192 с.

65. Пейре Р., Тейлор Т.Д. вычислительные методы в задачах механики жидкости. -Л: Гидрометеоиздат. 1986.

66. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов / Под ред. Э.К. Лецкого. М.: Мир, 1977. - 270 с.

67. Попов Е.П. Прикладная теория процессов управления в нелинейных системах. М.: Наука, 1973. - 584 с.

68. Саггаров.Д.К. Волоконная, оптика. JIC: Машиностроение, 1973.-350 с.

69. Светлицкий В;А. Механика, гибких стержней и нитей. М.: Машиностроение, 1978;-222 с.

70. Седов Л.И.Механика сплошных сред. М.: Физматгиз, 1973.

71. Смит Отто Дж. Автоматическое регулирование. М.: Физматгиз,1962. -320 с.

72. Собор Д. Линейный регрессионный анализ. -- М.: Мир, 1980.

73. Стародубцев И.И. Автоматическое управление экструзионным процессом /И.И.Стародубцев, И.Б.Рязанов// Материалы седьмой: международной конференции «Cables 2007», (21 24 марта 2007г. Кёльн), - Кельн,: 2007: -С. 23-27.

74. Флом З.Г., Кофман A.F. Расчет вязкости стекла в,температурном интервале формования// Стекло и керамика. 1985;.-№4. -С. 10»

75. Чео П.К. Волоконно-оптические элементы: производство, приборы и системы на их основе. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 278 с.

76. Четаев Н.Г. Устойчивость движения: Учеб. руководство 4-е изд., испр. — М.: Паука, 1990.-280 е.

77. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов. -М.: Мир, 1977. — 552 с.

78. М. Штелле, Р. Брюкнер. Предельные параметры процесса вытягивания стекловолокна // Clastechnische Berichte. — 1980; №5: - С. 130 - 139;

79. Geylinq Р. Описание.вытягивания оптических волокон в рамках динамики жидкости // The Bell system Technical Journal. 1976. - V.55. - №8. - P. 1011 -1056.

80. Mhaskar R.D. Анализ процесса прядения стекловолокна в установившемся режиме // Glass Technoloqy. 1977. - V.18. - №5. - P. 152 - 158.

81. Morton M.D; Процесс непрерывной вытяжки вязких жидкостей при прядении волокна // Ann. Rev. Fluid Mech. 1980. - V. 12. - P. 365 - 387.

82. M. Stehle, P. Bruckner. Границы, процесса вытяжки стекловолокна. Теоретические представления модели границы, сужения- // Clastechnische Berichte. 1981. -№3. - S. 74 -SI.

83. А.с. 258542 СССР, МКИ СОЗВ 37/02. Механизм для вытягивания волокон из термопластичных материалов / Л.Н. Венедиктов, Н.И. Борисов и др. (СССР). Опуб. 03.12.69. Бюл. №1.

84. А.с. 857021 СССР, МКИ СОЗВ 15/18. Устройство для вытягивания стеклянных труб /ю.А. Опыхтин (СССР). Опуб. 23.08.81. Бюл. №31.

85. А.с. 881013 СССР. Устройство для вертикального вытягивания стеклоизделий / Н.В. Григорьев, В.П. Уваров, Д.К. Сап аров, И.К. Бахарев (СССР). Опуб. 15.11.81.БЮЛ. №42.

86. А.с. 986877 СССР, МКИ СОЗВ 23/04. Устройство для: вытягивания стеклоизделий / Г.И. Шаповал, Ю.А. Дулин (СССР). Опуб. 07.01.83. Бюл. №1.

87. А.с. 1034601 СССР, МКИ СОЗВ 35/00. Система автоматического управления машиной для изготовления стеклянных изделий / В.Томас Дауглипс и Д. Стефен-Фаркас (США). Опуб. 07.08.83. Бюл. №29.

88. А.с. 1669879 СССР, МКИ СОЗВ 37/16. Устройство для вытягивания стеклоизделии /В.П. Уваров, И;К. Бахарев (СССР):.Опуб: 15.08.91. Бюл. №30.

89. А.с. 1791403 СССР; МКИ СОЗВ 37/00: Устройство для; получения стекловолокна / И.К. Бахарев, Л.Г. Воронова, В.П. Уваров (СССР). Опуб. 30;01.93. Бюл. №4.