автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Системы для управления процессами дуговой сварки с обеспечением инвариантности свойств соединений к неконтролируемым возмущениям

На правах рукописи

Сас Анатолий Васильевич

СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ДУГОВОЙ СВАРКИ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИНВАРИАНТНОСТИ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ К НЕКОНТРОЛИРУЕМЫМ ВОЗМУЩЕНИЯМ

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Волгоград-2008

003452875

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Чернов Александр Викторович

доктор технических наук, профессор Шилин Александр Николаевич

доктор технических наук, профессор Сысоев Юрий Семенович

доктор технических наук, профессор Дюргеров Никита Георгиевич

Ведущее предприятие

ГОУ ВПО "РГРТУ" (г. Рязань)

Защита состоится 12 декабря 2008 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.05 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгофад, пр. Ленина, 28, ' ауд.209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 05 " . 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета 00$ ^^ Авдеюк О.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие промышленного производства сопровождается значительным изменением экологической обстановки. Существенный вклад в ухудшение экологии внесли техногенные катастрофы. Потери от аварий на атомных электростанциях и химических заводах, как, например, на Чернобыльской АЭС или на химкомбинате г. Бхопал (Индия) сопоставимы с последствиями войн.

В современных условиях отказаться от достижений научно-технического прогресса и прекратить развитие атомной энергетики, химических и других опасных производств не представляется возможным. Поэтому вопросам повышения надежности изделий атомного энергетического, химического и других отраслей машиностроения необходимо уделять самое серьезное внимание.

Одним из основных технологических процессов во многих отраслях промышленности: энергетическом и транспортном машиностроении, трубном производстве и других, является сварка. И надежность изделий во многом зависит от того, насколько качественно выполнено сварное соединение, особенно учитывая, что значительная часть дефектов изделий закладывается именно сварочным производством. Так, при изготовлении оборудования атомных станций эта доля достигает 80%, а при производстве газовых и нефтяных магистралей на долю сварочных дефектов приходится от 30% до 70%.

Одним из основных путей повышения надежности и качества сварных соединений является использование информационно-измерительных и управляющих систем на всех этапах производства ответственных металлоконструкций. Однако проведенные исследования показали, что до трети систем управления в дуговой сварке оказались неэффективными. Процессы дуговой сварки, как объекты управления совокупностью свойств сварных соединений, не рассматривались. Несмотря на принимаемые при контроле и аттестации меры, уровень возмушений, вносимый в процесс его элементами, и, в первую очередь, сварщиками-операторами, остается значительным.

Задача одновременного управления многими показателями в случае высокого уровня неконтролируемых возмущений существенно усложняется. В таких условиях для повышения надежности и качества сварки необходимо как снижать уровень возмущений за счет компенсации нестабильностей элементов технологического процесса, так и управлять всей совокупностью показателей качества соединения.

Таким образом, для повышения качества сварочного производства ответственных металлоконструкций актуальным является решение задач разработки методов управления совокупностью свойств сварных соединений в условиях изменяющегося уровня неконтролируемых возмущений, методов идентификации качества протекания процессов и компонентов квалификации операторов, а также технических средств и систем реализующих эти методы. ^

Работа выполнялась в рамках госбюджетной фундаментальной научно- *" J исследовательской работы №1.3.99.Ф "Разработка теории и методов повыше- \ ния технологической прочности, качества и надежности оборудования на осно-

ве создания математических методов расчета и моделирования, новых технологий и материалов", а также в соответствии с научным направлением ЮРГТУ (НПИ) "Теория и принципы построения информационно-измерительных систем управления", утвержденных на период 1995-2000 гг. решением Ученого совета университета от 25.01.95. Отдельные этапы работ выполнялись по хоздоговорам на проведение научно-исследовательских (опытно-конструкторских) работ: "Разработка промышленного образца модернизированного тиристорного регулятора с блоком АСУ ТП для сварки нержавеющих труб на станах аргоно-дуговой сварки (АДС) с автоматическим управлением параметрами режима" 1978 г. Московский трубный завод (МТЗ); "Разработка системы управления качеством сварки труб на станах АДС" 1983 г. МТЗ; "Разработка системы управления процессом наплавки рабочего слоя прокатных валков с регламентированным распределением свойств" 1991 г. Мариупольский металлургический институт (ММИ); "Разработка специализированного сварочного оборудования на базе цифровых промышленных сетей" 2004 г. ИПС РАДИС; "Автоматизированная система аттестации оператора-сварщика РДС" 2003 г. ОАО "ЭМК-Атоммаш".

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является развитие методов теории и практики создания информационно-измерительных и инвариантных управляющих систем для процессов дуговой сварки, обеспечивающих повышение качества и надежности сварных соединений ответственных металлоконструкций в условиях реального производства. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- анализ процессов дуговой сварки как объектов управления;

- разработка способа адаптации к действию неконтролируемых возмущений;

- исследование динамических характеристик элементов процесса;

- разработка формализованного метода анализа дуговой сварки как объекта управления совокупностью свойств соединения;

- исследование идентификационных характеристик дуговой сварки и разработка метода идентификации качества протекания процесса;

- разработка, на основе исследования информационного пространства технологического процесса, метода синтеза структуры измерительных каналов инвариантной системы управления;

- расширение области саморегулирования процесса сварки короткой дугой плавящимся электродом;

- разработка идентификационной модели взаимодействия оператора-сварщика с процессом и способа аттестации компонентов квалификации оператора;

- разработка систем управления совокупностью свойств соединения при дуговой сварке и технических средств аттестации элементов процесса и компонентов квалификации операторов - сварщиков.

Методы исследований. В диссертационной работе использовались методы математической статистики, теории идентификации, планирования эксперимента; дисперсионный и регрессионный анализ; методы математической фи-

зики, линейной алгебры, моделирования процессов; частотные методы теории автоматического регулирования, теории оптимальных стохастических систем; спектральный анализ и другие современные методы.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации обеспечивается: - сопоставлением результатов, полученных по разработанным автором математическим моделям с результатами экспериментальных исследований (их рассогласование не превышает 10%); - использованием при экспериментальных исследованиях только поверенной аппаратуры; - корректным применением методов математической статистики, теории вероятности и других используемых научных методов; - соответствием основных допущений, принятых при аналитических исследованиях, моделировании и оценке достоверности результатов, физике рассматриваемых явлений; - использованием современных программных комплексов (МаЙаЬ 6.0 и др.); - справками о внедрении разработанных технических устройств и систем управления процессами дуговой сварки и наплавки.

Научную новизну представляют:

1. Метод анализа дуговой сварки отличающийся тем, что технологический процесс впервые рассмотрен как объект управления совокупностью свойств сварного соединения, что позволяет повысить надежность и качество сварочного производства ответственных металлоконструкций.

2. Доказанная возможность построения инвариантной системы управления свойствами соединений для процессов дуговой сварки;

3. Впервые предложенный метод адаптации процесса дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений отличающийся оценкой их уровня по разности между измеренной в визируемой точке очага плавления и идентифицированной по модели температурами, что позволяет обеспечить инвариантность свойств сварных соединений к технологическим возмущениям.

4. Метод расширения области естественного саморегулирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями отличающийся тем, что естественные флуктуации напряжения дуги используются для организации слежения за изменяющимся средним значением напряжения, что позволяет расширить технологические возможности управляемого сварочного оборудования и обеспечить надежность и качество сварки пространственных металлоконструкций.

5. Математическая модель дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями отличающаяся тем, что впервые процесс сварки описан Марковской моделью непрерывного времени, что позволяет использовать его идентификационные характеристики для создания информационно-измерительных систем аттестации однотипных элементов сварочного контура.

6. Впервые созданная модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки отличающаяся включенным в модель программным моторным выходом, что позволяет использовать его идентификационные характеристики для создания информационно-измерительных систем аттестации компонентов квалификации оператора.

Научная значимость. Диссертация решает важную научную проблему повышения надежности функционирования ответственных металлоконструкций в атомной энергетике, химических производствах и других областях народного хозяйства. Она вносит вклад в теорию разработки информационно-измерительных и инвариантных управляющих систем процессами дуговой сварки, обеспечивая повышение качества сварных соединений. Впервые предложенный формализованный метод анализа дуговой сварки как объекта управления совокупностью свойств соединений, метод адаптации дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений и метод расширения области естественного саморегулирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями позволяют решить проблему повышения надежности и качества, а также являются общими для достаточно широкого класса технологических процессов.

Практическая значимость работы. Основными итогами диссертационного исследования являются:

- предложенная и апробированная методика проектирования систем управления комплексом свойств сварного соединения;

- разработанная и апробированная методика идентификации уровня неконтролируемых возмущений при дуговой сварке;

- полученные передаточные функции дуги и гидродинамических процессов в сварочной ванне, позволяющие учитывать динамические явления при-электродных областей и динамику изменения длины дуги при анализе устойчивости сварочного контура и формировании управляющих воздействий;

- предложенный и подтвердивший эффективность и универсальность блочно-модульный принцип компоновки специализированных сварочных установок с цифровыми системами управления;

- разработанной и апробированной методике идентификации качества дуговой сварки с плавящимся электродом и методике аттестации составляющих сварку элементов на основе ее представления Марковским случайным процессом непрерывного времени;

- разработанной и апробированной методике идентификации характеристик моторного выхода операторов дуговой сварки.

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

1. Формализованный метод анализа процессов дуговой сварки как объектов управления комплексом свойств сварного соединения, позволяющий повысить надежность и качество сварочного производства ответственных металлоконструкций.

2. Способ адаптации процессов дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений, позволяющий по "фиктивному" показателю качества -температуре формировать управляющее воздействие, обеспечивающее инвариантность свойств к действию возмущений.

3. Метод синтеза структуры каналов измерительной информации, позволяющий обеспечить инвариантность свойств соединений к неконтролируемым возмущениям по разности между измеренным и идентифицированным значением системного параметра.

4. Метод расширения области естественного саморегулирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями с использованием естественных флуктуаций напряжения дуги для слежения за его средним значением, позволяющий расширить технологические возможности управляемого сварочного оборудования и обеспечить надежность и качество сварки пространственных металлоконструкций.

5. Описание дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями математической моделью Марковского процесса непрерывного времени, позволяющее использовать его идентификационные характеристики при разработке информационно-измерительных систем аттестации однотипных элементов сварочного контура.

6. Модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки, позволяющая использовать идентификационные характеристики программного моторного выхода при разработке информационно-измерительных систем аттестации компонентов квалификации оператора.

7. Результаты моделирования сварочного контура "источник питания -электрод - дуга - сварочная ванна", позволяющие учитывать динамические явления приэлеетродных областей и динамику изменения длины дуги при анализе устойчивости сварочного контура и формировании управляющих воздействий.

Реализация результатов работы. Теоретические, методические и аппаратные разработки нашли практическое применение на ряде предприятий энергетического, транспортного машиностроения, трубного производства, черной металлургии и других отраслей, изготавливающие ответственные металлоконструкции: ОАО "Атоммаш", ОАО "Уралмаш", ОАО "Филит" (МТЗ), ООО "ССМ-Тяжмаш" и других, а также в учебном процессе на кафедре "Информационные и управляющие системы" ЮРГТУ (Волгодонский институт).

В процессе создания информационно-измерительных систем аттестации элементов сварочных процессов и компонентов квалификации операторов дуговой сварки, семейства программно-адаптированных распределенных систем сварки пространственных конструкций, автоматизированных и с идентификатором в цепи обратной связи систем управления комплексом свойств сварных соединений был решен ряд схемотехнических и программных задач связанных с особенностями сварочного производства. Предложены новые технические решения, которые могут быть использованы в других отраслях в условиях высокого уровня электромагнитных помех.

Апробация работы. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на международных, республиканских, региональных и отраслевых научно-технических конференциях и семинарах, в том числе на: Всесоюзной научно-технической конференции "Современные методы управления электросварочным оборудованием", Ленинград, 1981; Всесоюзной конференции "Повышение эффективности и использование вычислительной техники в сварке", Липецк, 1982; конференции "Повышение качества и эффективности сварочного производства", Московский дом научно-технической пропаганды им. Дзержинского, Москва, 1980; конференции "Эффективность автоматизации процессов сварки", Московский областной дом научно-технической пропаган-

ды, Люберцы, 1981; общемосковском семинаре "Проблемы инженерной психологии", Москва, 1989; научном семинаре кафедры сварки, Московский автомобилестроительный институт, Москва, 1989; научном семинаре кафедры нефтегазового и химического аппаратостроения РГУ им. И.М. Губкина, Москва, 1990, 1993; Московском семинаре сварщиков при МГТУ им. И.М. Баумана, 1979,1989; объединенном семинаре "Автоматика, источники питания и нагрева неразрушающий контроль" и "Технологические процессы, материалы, и оборудование для сварки сталей", ИЭС им. Е.О. Патона, Киев, 1991; международной конференции "Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования", Санкт-Петербург, 1995; II-ом международном конгрессе "Защита", Москва, 1995; международных научно-технических конференциях "XI Бенардосовские чтения" и "XII Бенардосовские чтения", Иваново, 2003, 2005; отраслевого совещания ОАО "Газпром" "Состояние и основные направления развития неразрушающего контроля сварных соединений объектов транспорта газа", Невинномысск, 2005.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 45 работ, из них 1 монография, 29 научных статей (14 по перечню ВАК), 4 доклада на научных конференциях, 11 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Диссертация, состоящая из введения, 5 глав, заключения и приложений, изложена на 308 страницах и иллюстрирована 89 рисунками и 15 таблицами. Список литературы состоит из 276 наименований. Приложение (справки и другие материалы) содержит 17 страниц.

Личный вклад автора в работах, выполненных в соавторстве: В работах [3,5,6,11,12,14,27,30] обосновал структуру систем управления процессами при управлении свойствами соединений, обосновал необходимость управления по схеме с идентификатором в цепи обратной связи, предложил способ адаптации процессов к неконтролируемым возмущениям. В работе [4] построил области состояния процесса. В работе [7] аналитически получил передаточную функцию гидродинамики сварочной ванны. В работе [8] определил, что инерционность сварочной дуги определяется приэлектродными областями. В работах [9,41] предложил представить дуговую сварку Марковским случайным процессом. В работе [13] определил взаимосвязь спектра сигнала со свойствами соединения. В работах [15,16,19,21,23-25] сформулировал предмет изобретений. В работах [17,18,20,22] разрабатывал схемы управления устройствами. В работе [26] по результатам эксперимента определил передаточную функцию. В работах [31-33,44] составил математические модели, провел моделирование. В работе [34] обосновал необходимость пирометрического обеспечения управления качеством. В работах [38,43] обосновал принципы управления сваркой с короткими замыканиями и принципы построения специализированных систем управления. В работах [39,40,42] формулировал цели, задачи и разрабатывал структуру систем управления.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, сформулирована цель диссертационной работы, приведены формулировки основных положений, выносимых на защиту.

Первая глава "Современное состояние и проблемы идентификации и управления процессами дуговой сварки" посвящена рассмотрению вопросов совершенствования сварочного производства при изготовлении ответственных металлоконструкций. Сварка является одним из основных технологических процессов изготовления ответственных, в том числе пространственных конструкций, в энергетическом, химическом и транспортном машиностроении, трубном производстве. И надежность изделий во многом зависит от того, на сколько качественно выполнена сварка. Однако значительная часть дефектов изделий закладывается именно сварочным производством.

Использование информационно-измерительных и управляющих систем является одним из основных путей повышения эффективности технологических процессов и качества выпускаемой продукции. Автоматическое управление дуговой сварки началась одновременно с появлением самой сварки, с механического регулятора длины дуги H.H. Бенардоса. Большой вклад в развитие систем управления процессами сварки внесли В.П. Никитин, Д.А. Дульчевский, В.И. Дятлов, Б.Е. Патон, Л.Е. Алекин, А.И. Акулов, Э.А. Гладков, A.B. Чернов, В.В. Кривин , W. Lucas, G. Salter, V. Malin и другие ученые. Были разработаны различные технические средства, разнообразные датчики, исполнительные механизмы, системы управления отдельными параметрами режима сварки и глубиной проплавления. Однако до трети автоматических и автоматизированных систем в сварке оказались неэффективными. В работе был проведен анализ причин сложившегося положения

К качеству сварных соединений предъявляют многочисленные требования: по геометрии соединения, прочности, стойкости против коррозии, знакопеременных нагрузок, отсутствию таких дефектов как горячие и холодные трещины и другие. Конкретная совокупность требований определяется ответственностью свариваемой конструкции и условиями ее эксплуатации. Однако процессы дуговой сварки как многомерные объекты управления совокупностью показателей качества соединения не рассматривались.

Большинство показателей качества соединения в ходе процесса измерить невозможно и дуговая сварка является объектом с практически не наблюдаемым выходом. В такой ситуации управлять ненаблюдаемыми показателями возможно только по идентифицируемым моделям их зависимости от наблюдаемых входных переменных (параметров режима). Подобная система была разработана для управления прочностью соединения по идентифицируемой модели при сварке особо ответственных обечаек. Но экономически система оказалась неэффективной, так как требовала больших затрат на этапе подготовки производства. В реальных же условиях сварки из-за действия различных неконтролируемых возмущений, вносимых в процесс нестабильностью составляющих его элементов: материалов, оборудования, операторов, ошибка определения по мо-

дели значения показателя качества может стать недопустимой. Поэтому в ходе процесса его необходимо адаптировать к изменяющемуся уровню неконтролируемых возмущений, а значит необходимо оценивать их текущий уровень.

Несмотря на огромное количество работ отечественных и зарубежных ученых, посвященных исследованию различных протекающих при сварке явлений, полной математической модели процесса дуговой сварки, вследствие чрезвычайной сложности его формального описания, не создано. Значение каждого из показателей качества соединения зависит от взаимодействия целого ряда одновременно протекающих нелинейных процессов различной инерционности: тепловых, электромагнитных, металлургических, гидродинамических, структурно-фазовых, деформационных и других. Поэтому необходимо управлять сразу всей совокупностью показателей.

Проведенный анализ истории развития, современного состояния автоматизации сварки и особенностей процесса дуговой сварки как объекта управления показал, что для повышения качества сварных соединений необходимо снижать уровень возмущений вносимых в процесс его элементами, в том числе за счет разработки информационно-измерительных систем аттестации элементов на этапе подготовки производства. А в ходе технологического процесса необходимо управлять всей совокупностью свойств соединения с адаптацией к действию неконтролируемых возмущений.

Для достижения цели, поставленной в диссертационной работе, был сформулирован и решен, применительно к технологии сварочного производства ответственных металлоконструкций, ряд задач.

Вторая глава "Моделирование процессов в сварочном контуре: "Исполнительные механизмы - дуга - сварочная ванна - шов" посвящена теоретическим основам идентификации состояния процесса дуговой сварки и управления совокупностью свойств сварного соединения.

Во время сварки значение вектора выходных ненаблюдаемых показателей качества У можно идентифицировать только по уравнениям его связи с вектором входных переменных X (включающим вектор управлений и вектор возмущений) и вектором переменных состояния X, то есть У = CZ + БХ, где X = КХ + ВХ; А - матрица состояния, В - матрица управления; С и Б - матрицы коэффициентов влияния переменных состояния и входных переменных на значение показателей качества сварного соединения.

Как доказано В.В. Кривиным, изменение мгновенных значений основных переменных вектора входа X для процессов сварки с плавящимся электродом -тока сварки и напряжения на дуге носит хаотический характер. Поэтому для их описания можно использовать только статистические методы. Однако, применительно к дуговой сварке плавящимся электродом статистическое описание производится по всему массиву мгновенных значений и не учитывает, что процесс может находиться в трех различных состояниях: 1 - холостого хода, 2 -горения дуги и 3 - короткого состояния. Причем иногда из состояния короткого состояния процесс переходит в состояние холостого хода, а только затем в состояние горения дуги.

При обработке осциллограмм мгновенных значений тока и напряжения было установлено, что дуговая сварка с плавящимся электродом может быть представлена как Марковский случайный процесс непрерывного времени с управляющим Пуассоновским потоком. Остаточное время 0 пребывания процесса в каждом из трех ] состояний подчиняется экспоненциальному закону с соответствующим показателем \ интенсивности выхода из этого состояния

Предельные вероятности нахождения процесса в конкретном состоянии в произвольный будущий момент времени находили на основе решения дифференциального уравнения Колмогорова, которое для стационарного режима представляет систему линейных уравнений УЯ,^ = 0, где к - состояния процесса, ру - предельная вероятность нахождения процесса в у'-том состоянии, интенсивность перехода из состояния у в состояние к. Причем /.д = ХД/к , где qjk - вероятность перехода изу в к (переходная вероятность).

Для расчета основных характеристик процесса был разработан специальный алгоритм, по которому обрабатывались экспериментальные данные. При обработке результатов эксперимента с использованием источников ВДУ-1201, один из которых сварщики оценивали как "хороший", а другой как "плохой", было установлено, что интенсивность Я; у нормально протекающего процесса была в три раза выше, чем у процесса с отклонениями, а интенсивность Х2 была в два раза меньше: то есть стабильный процесс с "хорошим" источником стремился быстрее выйти из состояния холостого хода и дольше оставаться в состоянии горения душ, чем нестабильный процесс с "плохим" источником. Для стабильного процесса переходные вероятности Як.згор =0,969, Якз хх=0,031, а для нестабильного, соответственно, ЯХЗГор-0,915, Чк.з.хх=05055. Аналогичные результаты были получены при обработке экспериментальных данных при сварке на одном источнике ВДУ-516 сварщиками разной квалификации.

Таким образом, установлено, что характеристики процесса сварки с плавящимся электродом как Марковского случайного процесса, позволяют идентифицировать уровень стабильности процесса. Этот уровень зависит от нестабильности характеристик элементов а также от динамики взаимодействия источника питания с дугой, дуги с плавящимся электродом и сварочной ванной. Процесс плавления и переноса электродного металла и силовое взаимодействие дуги с жидким металлом приводят к изменению состояния дугового промежутка, что, в свою очередь, приводит к изменению нагрузки источника питания. Причем изменение характера нагрузки является нелинейным и может быть смоделирован только системой с переменной структурой. На рисунке 1 представлена упрощенная электротехническая модель процесса сварки с плавящимся электродом.

Когда разомкнуты ключи К) и К2, процесс находится в состоянии холостого хода. Когда замкнут ключ К|, а ключ К2 разомкнут - в состоянии горения дуги, а когда замкнут ключ К2, а ключ К1 разомкнут - в состоянии короткого замыкания. Закон управления ключами К] и К2 при моделировании Рисунок 1 - Электротехническая модель определялся параметрами Марковско-сварки с плавящимся электродом го случайного процесса.

Учитывая постоянные переходы из состояния в состояние, равенство скоростей подачи и плавления электрода соблюдается только в среднем. Мгновенная скорость плавления электрода в момент времени т подчиняется экспоненциальному закону. При динамических переходах из состояния в состояние происходит резкое изменение сварочного тока и силы давления дуги, что существенно влияет на гидродинамику сварочной ванны. Таким образом, гидродинамические процессы в сварочной ванне, их стабильность, существенным образом зависят от характеристик процесса переноса электродного металла, а значит от тепловых процессов в сварочном контуре.

Большинство недопустимых дефектов сварных соединений зарождается в сварочной ванне. Поэтому управлять свойствами сварных соединений можно лишь добившись стабильности процессов плавления и переноса электродного металла, стабильности гидродинамических процессов в сварочной ванне.

Тепловая энергия дуги преобразуется из электрической энергии источника питания при его взаимодействии со сварочной дугой. С целью определения полной передаточной функции дуги нами было проведено исследование ее частотных характеристик в диапазоне частот 1 Гц - 160кГц. В результате обработки и анализа экспериментальных данных, была получена следующая переда-

точная функция: Кр

где к, - динамическое

Лр + 1 ТсР + 1)

сопротивление дуги, /с, ил - соответственно ток сварки и напряжение на дуге, Тс и Гс' - постоянные времени столба дуги, ТхмТг- постоянные времени приэлек-тродной области. Значения Ти Т2 и Гс (Гс) отличаются более чем на порядок. Таким образом, было установлено, что динамические явления в столбе дуги и приэлектродных областях можно рассматривать независимо, и что динамика взаимодействия источника питания с дугой определяется в первую очередь инерционностью приэлектродных областей.

Характеристики взаимодействия источника питания с дугой зависят также от изменения длины дуги. Причем, при действии возмущений переход в новое состояние зависит как от тепловых, так и от гидродинамических свойств сварочной ванны. Для оценки влияния на скрытую составляющую длины дуги гидродинамики сварочной ванны было составлено, решено и проанализировано уравнение перемещения центра тяжести сварочной ванны при вариации действующих сил

*пр2о = -Рпм-Рвт , где т Пр - приведенная масса жидкой

ванны; Рд - сила давления дуги; <7 - вес жидкой ванны; /'пи - суммарная сила поверхностного натяжения; РВТ - сила внутреннего трения.

В результате была получена передаточная функция гидродинамических

процессов в сварочной ванне: ¡V ( о) = ^ск = _—_.

1С(Р) Т2 р2 + 2%Тр + 1

где к1 - ^" ; т = Л/—— ; д = -. 5г> Расчет колебательного переход-4жг V 16 пи ~^т<у / я

ного процесса проводили при постоянной массе сварочной ванны. С ростом объема сварочной ванны инерционность звена (Т) увеличивалась. Увеличение коэффициента поверхностного натяжения а приводило к снижению инерционности ванны, а изменение коэффициента внутреннего трения ц изменяло демпфирующие свойства звена. Большей величине тока сварки 1С соответствовал больший коэффициент передачи кь

Результаты аналитического решения дифференциального уравнения движения центра масс сварочной ванны были экспериментально подтверждены при записи сигнала изменения температуры визируемой точки поверхности сварочной ванны (рисунок 2). Расшифровка переходной функции позволила описать передаточную функцию двумя параллельно соединенными звеньями: апериодическим звеном с постоянной времени проплавления и колебательным звеном с параметрами, соответствующими гидродинамическим процессам.

Если при автоматической сварке с неплавящимся электродом изменение длины душ происходит только вследствие изменения ее скрытой составляющей, то при сварке с оператором в кошуре управления изменение длины происходит и вследствие изменения ее внешней составляющей. Поэтому возмущения по внешней составляющей длины дуги, приводящие к потере устойчивости душ и появлению дефектов соединения, являются следствием ошибок оператора. Задача снижения уровня возмущений и повышения качества соединения в этом случае должна решаться за счет совершенствования системы аттестации и подготовки операторов.

При сварке с плавящимся электродом, особенно при сварке с коротким замыканием, происходят постоянные колебания как внешней, так и внутренней составляющей длины дуги. Переменная скорость плавления и перенос капель электродного металла в сварочную ванну, являются причиной изменения внешней составляющей длины дуги, постоянного нарушения равновесия дейст-

0 0,1 0,2 0,3 0,4 (, с

Рисунок 2 - Переходной процесс по температуре при скачке по току сварки

вующих на сварочную ванну сил, и, как следствие, изменение скрытой составляющей длины дуги. Характер взаимодействия этих двух процессов, особенно при случайных возмущениях различной физической природы, носит хаотический характер.

Большинство недопустимых дефектов сварных соединений зарождаются в сварочной ванне при нарушении устойчивости процесса горения дуги. Только обеспечив устойчивость процесса, можно управлять качеством соединения.

Анализ инерционности различных, составляющих дуговую сварку процессов и элементов сварочного контура показал, что инерционность кристаллизации металла сварочной ванны (формирования свойств соединения) существенно больше инерционности всех остальных процессов и элементов. Это позволило решать задачу управления выходными переменными у, технологического процесса в статическом варианте по уравнениям их зависимости от входных переменных процесса х^ Требованиями ГОСТа, ТУ на возможные значения показателей качества ограничены. Решение системы критериальных неравенств

показателей качества (г-)^, выделяет в пространстве наблюдае-

мых входных переменных (рисунок 3) некоторую область - область качественного состояния технологического процесса ке Пк. При построении £1К учитывали также ограничения на значения входных переменных, в том числе на ресурс управления и еПа

При отсутствии качественной области необходимо задать более мягкие ограничения на показатели качества, если это не приведет к несоответствию качества соединения техническим требованиям, или перейти на другой технологический процесс или способ сварки.

В производственных условиях отображающая состояние процесса точка перемещается в пространстве. Из области качественного состояния мы выделили рабочую область £2Р, такую, что при выборе рабочей точки внутри ее, точка, отображающая текущее состояние процесса, не выйдет за пределы С ростом уровня возмущений размеры £2Р уменьшаются, так как от границ £2к необходимо отступать на больший интервал. При наличии статистических данных величина отступа рассчитывается по дисперсии показателей

0(у,) и тогда ООо> = 00» а (у,% =(уПш где к - коэф-

фициент. Когда статистические данные отсутствуют, величину отступа можно задать функцией принадлежности нечеткого множества границы к Ок. В этом

1..

I

Рисунок 3 - Представление технологического процесса в пространстве входных переменных

случае к Ор относятся все точки пространства, где ц(Ок)~1. Размеры Qp в значительной степени определяются квалификацией оператора, уровнем и составом вносимых им возмущений. Для количественной оценки влияния компонентов квалификации на этот уровень необходима математическая модель взаимодействия оператора с процессом.

Значения показателей качества, вычисленные по контролируемым входам, отличаются от реальных, которые зависят также и от неконтролируемых возмущений хнк. Чтобы учесть влияние неконтролируемых возмущений на показатели качества, необходим параметр (фиктивный показатель качества), который зависит от тех же переменных, что и остальные показатели качества, но может быть измерен в ходе процесса. Таким фиктивным показателем для дуговых процессов сварки в работе была выбрана температура точки поверхности очага плавления. Разность между измеренной Ти и идентифицированной Тр температурами служит мерой влияния на процесс неконтролируемых возмущений: àT = Tu -Тр = а[кхн,, где ат„ - коэффициент влияния хт на температуру. Оценка уровня хнк использовалась для адаптации моделей показателей качества.

При подстройке свободных членов уравнений связи показателей качества с параметрами режима у, = у" + АТа'„ larm, где у,м - значение показателя, рассчитанное по контролируемым входам. Отношение коэффициентов dJc?HK<, где dm -

влияние х™ на у; определялось в режиме обучения, исходя из условия минимума

к

функционала J = -у',)1, где у,, и у', - соответственно предсказываемое и

m

действительное значение показателя у; для условий 1-го эксперимента.

Более точная адаптация коэффициентов уравнения связи температуры с входными переменными проводилась по алгоритму одношаговой адаптивной

, _ âT(N-l)Xr(N)-âl(N-l)X(N) идентификации ar(N) = —- х^х^щ— > гДе " - текущий шаг по

времени, Х,ХТ,ат,а]. - соответственно векторы и транспонированные векторы входных переменных и оценок коэффициентов "фиктивного" показателя качества (температуры).

Исследование этапов анализа технологических процессов дуговой сварки как многокритериальных объектов в пространстве наблюдаемых параметров режима легло в основу формализованного, алгоритм которого представлен на рисунке 4, метода анализа систем управления совокупностью свойств сварного соединения. После ввода исходных данных по составу показателей качества, ограничений на показатели качества у * и у{ и входные переменные х* и х,~ рассчитывается качественная область QK. При отсутствии Ок рассматриваются варианты изменения ограничений у,+и у," или перехода к другому технологическому процессу. При существовании Qk вводятся исходные данные по дисперсии возмущений по информационным входам, дисперсии воспроизводимости и адекватности моделей, и рассчитывается рабочая область Î2P. При отсутствии £îp ввод новых информационных входов в соответствии с их рангом рш продолжается до тех пор, пока какая-либо из проекции возможной рабочей области на

показатели качества -ООо* -остается отрица-

тельной. Ранг информационного входа определяется средневзвешенным вкладом его дисперсии в дисперсию показателей качества и стоимостью соответствующего датчика р! = !с1, где р\ = {а'р10{х1)!В{у,) - вклад дисперсии7-

1=1

го входа в /-й показатель, а\ - коэффициент влиянияу-го входа на ¿-й показатель, с,- стоимость датчика_/-го входа, ц- вес /-го показателя. Оптимальную рабочую точку внутри находили по различным критериям оптимизации. Затем определи необходимость включения в состав системы управления контура компенсации неконтролируемых возмущений на основании выполнения условия Л, гДе /Vй р1~ соответственно реальный и допустимый уровень неконтролируемых возмущений. рык где р'„ =^Оад{у,)1 й(у1) - уровень не-

ы

контролируемых возмущений по /-му показателю, Вад (у,) - дисперсия адекватности модели /-го показателя. Число управляющих воздействий определяли по коэффициенту компенсации возмущений значение которого должно быть > 1.

Разработанный формализованный метод анализа процессов дуговой сварки и синтеза систем управления совокупностью свойств сварного соединения явился методологической основой исследования технологических процессов дуговой сварки и разработки систем управления ими.

Третья глава "Идентификация совокупности свойств соединения дуговой сварки как объекта управления " посвящена рассмотрению вопросов формирования совокупности показателей качества сварных соединений, построения математических моделей зависимости показателей качества от параметров режима, построения областей состояния процессов дуговой сварки, определения базового рабочего режима и спектральных диапазонов измерения температуры.

На первом этапе синтеза системы управления качеством соединения формируется набор показателей, обеспечивающий требуемую достоверность оценки качества. Рассмотрена процедура формирования набора, по которой сформированы наборы для процессов дуговой сварки: стационарных процессов аргонодуговой и микроплазменной сварки тонколистовых сильфонов, аргоно-дуговой сварки прямошовных труб из стали 12Х18Н10Т, нестационарного процесса наплавки рабочего слоя прокатных валков с регламентированным распределением свойств и других процессов.

После формирования набора показателей по уравнениям их зависимости от параметров режима строится область качественного состояния процесса. В работе рассмотрены вопросы построения и использования теоретических, экспериментально-теоретических и полученных путем обработки экспериментальных данных, моделей зависимости показателей качества соединения от входных параметров режима.

совокупностью свойств соединения

Экспериментально-теоретическая модель стойкости труб из стали 12Х18Н10Т против межкристаллитной коррозии (МКК) по степени стабилизации металла шва титаном (П) была получена путем решения системы двух дифференциальных уравнений: уравнения поглощения азота жидким металлом

¿с"

сварочной ванны и-= /7Т(,5\ -с'")-/?"К'(С -5,), где и - объем жидкого меЛ

талла, (5- текущая концентрация азота, /? и /? - коэффициенты массопереноса азота соответственно при абсорбции и десорбции, Г и Р - соответственно площадь абсорбции и площадь десорбции, и 5г -соответственно концентрация азота на поверхности жидкого металла и концентрация насыщения; и уравне-

ИСТ,Ы тм

ния образования нитридов титана —— = кш(СЦ -СШ)(СТ0'-С™), где к - кон-

ж

станта скорости реакции образования нитридов титана (ИМ), СД С0Г' и С0™-соответсгвенно общая, концентрации азота и титана и текущая концентрация ТЖ Отклонение экспериментальных точек по концентрации нитридов титана в

шве от расчетных зависимостей (рисунок 5) составило не более 10%, что свидетельствует о применимости предложенной модели для определения стойкости соединений против МКК.

Математические модели остальных, используемых в работе показателей качества, были построены путем обработки экспериментальных данных, полученных

при исследовании технологических процессов сварки тонколистовых сильфо-

нов, труб из стали 12Х18Н10Т, наплавки рабочего слоя прокатных валков и других процессов. Некоторые математические модели заимствованы из литературных источников.

Уравнения показателей качества использовались при построении £1к.Так, например, были установлены допустимые диапазоны изменения сва-

TiN% ТквойХ

0.14 с%

012 35

0.1

003 3

006

004 2.5

0.02

0 2

2'

2 О* him»

J

.—-в* 1'

0 20С 300 400 300 600 700 к. А Рисунок 5 - Концентрации нитридов титана СПМ) в металле шва(1,Г). стойкости против МКК (2,2')

be, А

1-расчет 3-эксперимент 2- ра&ет ~~ 4-этюршвнт »лжрсплеоютая {М~Ц М5 S

3 1 —■

^ 4 —__^— __L—

О ops 0,1 0,2 0,3 s

Рисунок 6 - Диапазоны качественных режимов сварки

рочного тока для аргонодуговой и микроплазменной сварки торцевых соединений сильфонов (рисунок 6) и показана невозможность сварки свободной дугой металла толщиной менее 0,07 мм. Для автоматизации расчета QK вне зависимости от количества показателей качества и параметров режима была разработана формализованная процедура и реализующая процедуру программа ANALWP, имеющая модульную структуру и состоящая из ряда подпрограмм. Преимущество предложенного метода расчета - его не итерационный характер. Метод применим к мультипликативным моделям после их логарифмирования. Так, по мультипликативным моделям и данным Кривошеи В.Е. была построена область QK для процесса автоматической сварки под флюсом стыковых соединений без скоса кромок стальных (СтЗ) пластин. Пример построения Г2К по нелинейной модели бьш выполнен для электронно-лучевой сварки и данным Рыкалина H.H. и Зуева И.В.

В работе проведено исследование влияния возмущений на характеристики рабочей области Йр и выбор рабочей точки и показано, что влияние возмущений на параметры ßp может быть весьма существенным. Так например, при уровне возмущений по напряжению на дуге в 2В площадь QP процесса сварки погруженной дугой меньше площади Ок в 2,5 раза, а при уровне возмущений в 7В -соответственно в восемь раз (рисунок 7).

Основная трудность при определении оптимальной рабочей точки заключается в выборе функционала оптимизации. Формирование функционала зависит от требований к конкретному сварному соединению и особенностей конкретного технологического процесса. В работе рассмотрено четыре варианта формирования функционала. Для ответственных изделий, когда множество ßp пустое, целесообразна оптимизация по статистическому критерию - максимизации нахождения точки, отображающей состояние процесса, в QK. Учитывая, что любая гиперплоскость, проходящая через грань множества в QK может быть представлена алгебраической суммой гиперплоскостей пересекающихся по этой грани, то для случая, когда ограничения наложены только на два показателя yi и у2, и, когда, например, дисперсия по одному из показателей меньше, чем дисперсия по другому, но больше последней, умножен-

гт^ г-а—7 1 J, 1 / \!.Ъфвы Мш\ j /' i i i

/ ' t / 1 ' f 1 ' \ ) \-Л_/ Г' t' V / 1 ' i [Л (■ ЗОВ г.а+ао 3 ?8лВ8

47/ \и 04m

Шш

0 500 Ю00 £00 м

Рисунок 7 - Области состояния процесса сварки погруженной дугой

ной на косинус угла между ними, то соответствующий оптимальной плоскости

ом Ц^^Гк/Л-^.Ц^/Г

коэффициент у! находится из выражения у, = ' -и-!-!!- .

Отметим, что уравнения при других соотношениях дисперсии показателей могут быть приведены относительно у, к такому же виду. При введении нормирующих множителей т^ = у/0(у.) решение задачи минимума риска несоблюдения технологии сводится к поиску центра "тяжести" многомерной области При существовании С1Р (малом уровне возмущений) частным критерием оптимизации может служить любой показатель качества соединения, любой параметр режима или их свертка. В случае, когда число управляющих воздействий меньше числа регулируемых показателей, текущую оптимальную рабочую точку в работе предложено формировать по минимуму взвешенного среднеквадра-

тического отклонения показателей качества У=]Г [а, (у^ - у^ „ ,

1=1

где и ут01- соответственно оптимальное текущее и оптимальное исходное значение показателя. Продифференцировав функционал по каждой из V управляющих переменных и приравняв производные к нулю, получим систему уравнений, в результате решения которой находим оптимальное текущее значение каждого регулирующего воздействия

А\|(3?' "*!„) + •■■ + -ху„) + |АЛ4,Г| = о

Учитывая, что неконтролируемые возмущения могут привести к разрыву производной функционала, рассмотрен вариант с функционалом модульного

типа J = -у'„0|. В этом случае для решения задачи поиска оптимума был

¡»I

использован метод Розенброка (один из методов прямого поиска оптимума) с перестройкой системы координат и введением не связанной никакими ограничениями присоединенной функции и), эквивалентной введению в целевой функционал штрафных функций, задающих ограничения. Для реализации метода Розенброка была написана программа ЛОгЕК.

Вычисленная по модели и измеренная в визируемой точке очага плавления температура по впервые предложенному методу используется для адаптации технологических процессов дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений. Поэтому, учитывая, что точное измерение температуры является необходимым условием управления совокупностью свойств сварных соединений, в работе было проведено исследование сопутствующих различным процессам дуговой сварки электромагнитных излучений в инфракрасной области спектра. Исследование характеристик излучений проводилось как в статическом, так и динамическом режимах с учетом состояния поверхности очага плавления и наличия возмущающих, не связанных с температурой излучений.

В результате этих исследований был построен спектрально-энергетический портрет процессов сварки (рисунок 8) и обоснованы спектральные диапазоны измерения температуры с максимальной разрешающей способностью и минимальной погрешностью.

Четвертая глава "Исследование управления свойствами соединения при дуговой сварке" посвящена вопросам расширения области существования нестационарного процесса с периодическими короткими замыканиями и построения математической модели взаимодействия оператора с технологическим процессом.

Нестабильность элементов технологического процесса наиболее существенно сказывается на устойчивости нестационарного процесса сварки с периодическими короткими замыканиями при использовании тиристорных источников питания. Так, например, при отклонении скорости подачи проволоки всего на ± 2% от номинала процесс исчерпывал свои возможности саморегулирова-

Вл/сн

Ю 1

0,1 0,01

0001

X—- г ; :—*- 1 К

й к

¥ N к ч]

ц V К ? 1

у' /

// 1 / 1 1 1 ч ч Ч Ч ч

-* засяета

— пайса

—о ппазиеииая сверка

— пламенная рвскткв -и дифф/зитхая парке

О 2,5 5 7,5 Ю 12$ А, тки Рисунок 8 - Спектрально-энергетический портрет процессов сварки.

ния за счет изменения частоты коротких замыканий и терял устойчивость. К потере устойчивости приводило и несогласованное взаимодействие элементов сварочного оборудования при различных стадиях и условиях процесса.

Для исследования проблемы обеспечения устойчивости процесса дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями был разработан специальный экспериментальный стенд. За основу распределения информационных функций были взяты технологические функции элементов. Микроконтроллеры элементов обеспечивали поддержание параметров сварки независимо от внешних условий. Для управления стендом была разработана специальная программа, которая позволяла тестировать оборудование, задавать параметры работы всех элементов оборудования и изменять их во время сварки. Регуляторы стенда были реализованы на базе восьмиразрядного микроконтроллера семейства Айпе!. Для согласованной работы регуляторов, с учетом специфики сварки с

периодическими короткими замыканиями, был разработан специальный протокол обмена данными "ПАРС".

При разработке стенда также решались задачи снижения уровня возмущений по скорости подачи проволоки и по характеристикам источника питания. Был разработан механизм подачи с цифровой системой управления. ]Меха-низм позволил обеспечить стабильность скорости подачи не хуже ± 1% при расстоянии между источником питания и механизмом более 50 метров,

Для управления источником питания ВДУ-506 была разработана цифровая система управления, которая позволила формировать любую статическую вольт-амперную характеристику (ВАХ). Регулирование динамических характеристик осуществлялось за счет подстройки скорости отработки ошибки по напряжению на дуге. Оптимальные значения коэффициента усиления Ку ошибки по напряжению (рисунок 9) были определены экспериментально из условия обеспечения максимальной стабильности частоты коротких замыканий при различных диаметрах и скоростях подачи проволоки.

Так как количество коротких замыканий за период управления тиристор-ным источником питания (0,01с) было переменным (от 0 до двух), то от периода к периоду происходило случайное изменение средней за период ошибки по напряжению на дуге. Выделить в этой ошибке долю, появляющуюся из-за действия технологических возмущений, сложно. Однако если отрабатывалась вся ошибка, процесс быстро терял устойчивость. Процесс также терял устойчивость через некоторое, зависящее от инерционности изменения уровня неконтролируемых

возмущений, время, в случае, когда ошибка не отрабатывалась совсем. Поэтому было принято решение организовать сканирование относительно средней ошибки по напряжению и отрабатывать в каждом цикле только долю, выявленной в предыдущем цикле, ошибки по напряжению на дуге.

Таким образом, проведенные исследования характеристик нестационарного процесса сварки с плавящимся электродом позволили повысить стабильность сварки с периодическими короткими замыканиями, расширить область его естественного устойчивого саморегулирования и обеспечить возможность управления совокупностью свойств соединения.

Как показал проведенный в работе анализ, нестабильность действий оператора является одним из основных факторов снижения качества сварных соединений. Состояние процесса при дуговой сварке оператор оценивает по получаемой через зрение и слух информации. Анализ результатов анкетного оп-

Рисунок 9 - Зависимость Ку от диаметра

проволоки и скорости ее подачи

роса 24-х сварщиков 4-6-го разрядов показал, что число используемых операторами факторов избыточно и колеблется от 5 до 9-ти, их состав даже для высококвалифицированных сварщиков может быть различным. Наиболее значимым фактором в 18-ти случаях была названа длина дуги.

Учитывая, что в конкретный момент времени оператор работает как од-ноканальный процессор и реагирует только на одну единицу информации, анализ взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки был проведен по простейшей модели "зрительный анализатор - моторный выход" (ЗА - МВ) в режиме слежения за длиной дуги. При моделировании контура был использован приближенный метод исследования устойчивости и автоколебаний нелинейных систем. Установлено, что со снижением порога чувствительности зрения возрастают требования к адаптационным свойствам моторного выхода. Поэтому, для оценки максимального временного интервала качественного регулирования оператором дуговой сварки в режиме "зрительный анализатор - моторный выход (ЗА - МВ)" были исследованы характеристики зрения в различных условиях реальной работы. Результаты экспериментов показали, что длительная работоспособность при реальной сварке моделью "ЗА - МВ" объяснена быть не может.

Для проверки предположения о том, что в промежутках времени между моментами получения зрительной информации сварщик ведет управление подобно программному регулятору, и для выяснения связи характеристик программного моторного выхода (ПМВ) с квалификацией была проведена серия экспериментов. Проведенные эксперименты подтвердили, что навыки программных моторных движений зависят от квалификации. Поэтому численные характеристики ПМВ необходимо использовать при оценке квалификации операторов, а формирование ПМВ должно быть одной из основных задач их подготовки.

Проведенные исследования ПМВ, других свойств оператора, информационных характеристик процесса позволили синтезировать математическую модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки.

Модель (рисунок 10) взаимодействия оператора с процессом ( ОБ-объект управления) включает моторный выход (МВ), представленный апериодическим звеном с коэффициентом передачи, зависящим от группы работающих мышц и их текущего функционального состояния, осуществляется через мышечно-суставные анализаторы положения и скорости. Основная обратная связь осуществляется через зрение, канал которого включает зрительный анализатор (ЗА), импульсный элемент (ИЭ) и блок обработки зрительной

Рисунок 10 - Модель взаимодействия оператора с процессом сварки

информации (БОЗИ). В блоке обработки текущая информация сравнивается с эталонной, поступающей из блока памяти (БПЗСЭ). Импульсный элемент характеризует дискретность передачи информации. Передаточные функции зрительного и слухового анализаторов представлены апериодическими звеньями коэффициенты передачи которых зависят от времени работы каналов. При работе в режиме разомкнутого управления уставка на моторный выход поступает из программного блока моторного выхода. При отсутствии программы оператор выполняет поисковые движения, отслеживая только одну единицу информации и оценивая результаты по сходству поступающей информации с эталоном. Время отработки возмущения при этом увеличивается, а точность корректирующих действий снижается.

Возможность роста квалификации характеризуется обучаемостью оператора. Коэффициенты обучаемости, а также такие характеристики как время реакции и зависимость коэффициентов передачи каналов от времени их работы необходимо использовать при разработке систем профессионального отбора. Разработанная модель предназначена для решения различных практических задач. Значения коэффициентов синтезированной модели позволяют производить оценку не только общего уровня, но и компонентов квалификации операторов- характеристик отслеживания различных траекторий стыка в различных условиях как под контролем зрения и слуха, так и без контроля, то есть характеристик ПМВ.

Пятая глава "Разработка информационно-измерительных и управляющих систем комплексом свойств сварных соединений" посвящена реализации основных положений и результатов исследования процессов дуговой сварки как объектов управления качеством сварных соединений.

По результатам исследования информационных характеристик дуговой сварки была разработана информационно-измерительная система оценки состояния процесса. Система включает рабочий стол для сварки образцов во всех пространственных положениях. На столе, который связан соединительными кабелями с компьютерной стойкой, закреплены измерители тока сварки и напряжения на дуге. Измерение, регистрация и сохранение в базе данных мгновенных значений тока и напряжения осуществляется информационно-регистрирующим модулем на базе блока АЦП-ЦАП Е - 330 и стандартного персонального компьютера. Обработка данных производится комплексом, разработанных с использованием программного модуля, системы МАТЬ А В и графического модуля подсистемы БМЦЪПЧК, специальных модулей, позволяющих рассчитывать фазовый портрет процесса, разделять его на кластеры и рассчитывать идентификационные характеристики различных состояний процесса.

Опытно-промышленные испытания системы были проведены на ОАО ЭМК "Атоммаш". Исследовалось влияние различных однотипных элементов технологического процесса (источников питания, операторов) на стабильность характеристик процесса. Проводились сравнительные испытания разных источников одной марки (ВДУ-1201 и ВДУ-504), исследовалась связь квалификации операторов с идентификационными характеристиками процесса.

1 - иштатор электрода

2 - фотоприемних

3 - светонепроницаемый экран

4 - имитатор стыка

$ - ¡типа дневного сьета

6 - концевой выключатель

7 - счетчик оитбск

а)

б)

В результате испытаний было подтверждено, что идентификационные характеристики дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями как Марковского случайного процесса непрерывного времени, а именно интенсивности выхода и предельные вероятности нахождения процесса в состоянии холостого хода, горения дуги и короткого замыкания, а также переходные вероятности из состояния короткого замыкания, характеризуют качество протекания процесса.

На основе синтезированной модели взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки разработаны информационно-измерительные устройства (рисунок 11) количественной оценки характеристик отслеживания траекторий стыка в различных условиях (разные пространственные положения, разные скорости подачи и перемещения электрода вдоль стыка). Устройства также позволяют производить оценку характеристик отслеживания как под контролем зрения и слуха, так и без зрительной и слуховой информации, то есть в режиме ПМВ. Технические устройства также позволяют производит. количественную оценку обучаемости операторов к выполнению компонентов технологических операций. Так, например, в результате экспериментов по форм ированию ПМВ установлено, что обучаемость программным движениям в лучшем и худшем случаях отличалась в пять раз (рисунок 12). Опытная эксплуатация информационно-измерительных устройств

подтвердила возможность и целесообразность их использования при проведении аттестации операторов дуговой сварки.

Рисунок 11 - Информационно-измерительное устройство оценки ПМВ. а) внешний вид; б) схема

Рисунок 12 - Результаты формирования ПМВ (п - количество опытов; I - длина безошибочно воспроизведенной траектории).

Информационно-измерительные устройства и базирующийся на синтезированной модели взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки, алгоритм поэлементного формирования навыков, были также использованы при обучении нескольких групп новичков (25 человек) профессии электросварщика. В зависимости от индивидуальных характеристик обучаемых, сроки их подготовки до уровня III разряда были значительно сокращены (от 3 до 15 раз) при сокращении затрат электродного и вспомогательного материалов в 2-5 раз.

Разработанные при создании экспериментального стенда модули сварочного оборудования с микропроцессорными системами управления и проведенные на стенде исследования устойчивости процесса дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями для различных условий и стадий процесса, позволили перейти к блочно-модульному построению семейства специализированного сварочного оборудования ПАРС (программно-адаптированные распределенные системы), выпуск которого доведен до промышленного применения.

Полуавтомат модели ПАРС Н-511 на основе широко распространенного тиристорного источника ВДУ-516 предназначен для сварки в защитных газах пространственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей с использованием проволок как сплошного сечения, так и порошковых. Он позволяет обеспечить высокую устойчивость процесса сварки при нахождении источника питания на расстоянии до 80 метров от места сварки и дистанционного цифрового пульта управления.

Полуавтомат модели ПАРС И-321 с инверторным источником питания предназначен для сварки алюминия и его сплавов разными проволоками во всех пространственных положениях. Любая из моделей полуавтоматов хранит в памяти банк различных вариантов базового режима сварки и настроек, а переход с одного базового режима на другой происходит путем выбора соответствующего номера режима. Предусмотрена возможность расширения банка режимов сварки, их сменьг и дополнения вне зависимости от типа шва и его пространственного положен™. Всего внедрено более 150 комплектов полуавтоматов на ряде заводов страны: ОАО ЭМК "Атоммаш", ОАО "Уралмаш", ОАО "Мостостройиндустрия" и других.

Также освоен выпуск специализированного оборудования для проведения ремонтно-восстановительных работ наплавки под флюсом. Установка УНП-4 предназначена для наплавки мест износа подвесок тормозного башмака, а установка УНПБ-1 - для восстановления изношенных поверхностей надрессорной балки грузовых вагонов. Установки выполнены в блочно-модульном исполнении с цифровым управлением. Информационное взаимодействие модулей осуществляется через пульт управления. Например, в установке УНПБ-1 (рисунок 13) организовано согласованное взаимодействие девяти модулей: пульта управления, источника питания, привода перемещения стрелы, привода одноэлек-тродной горелки и четырех приводов четырехэлектродной горелки. Всего для вагонных депо МПС РФ было изготовлено 42 установки УНП-4 и 30 установок УНПБ-1.

Для предприятий черной металлургии и тяжелой промышленности были спроектированы и изготовлены девять комплектов оборудования для наплавки

валков прокатных станов - установки УНВЗ-5, УНВ5-4, УНВ2, ВСН-Р, КТВ-600 и КТВ-601, и для наплавки валков машин непрерывной разливки стали УНВ2-3 и УНВЗ-З, а также другое специализированное сварочное оборудование.

Рисунок 13 - Внешний вид установки УНПБ-1 (1-балка подрессорная; 2-пульт управления; 3-колонна; 4-стрела; 5-суппорт вертикального перемещения; 6-четырех-электродная головка; 7-одноэлектродная головка; 8-вращатель позиционер; 9-манипулятор; 10- подпятник подрессорной балки).

Задача инвариантного управления комплексом свойств сварных соединений решалась в несколько этапов. Для реализации первого уровня была разработана информационно-измерительная система (ИИС) сбора и первичной обработки информации о функционировании объекта. ИИС включает пять первичных датчиков измерения тока и скорости сварки, напряжения на дуге, толщины штрипса и температуры визируемой точки поверхности обрабатываемого изделия. Определение компонентов А^ вектора качества осуществляется в суммирующем блоке по линейным моделям. В сумматоре предусмотрена настройка уставок и коэффициентов, а также возможность формирования обобщенной функции качества с учетом веса важности частных критериев. В зависимости от соотношения уровня выходного сигнала и границ допуска на критериальную функцию загорается одна из ламп информационного табло. ИИС была выполнена в субблоках и вставных каркасах приборной стойки и испытана на опытном стане Московского трубного завода (ОАО "Филит"). Испытания были проведены при различных вариантах настройки модельного блока.

Использование ИИС для оценки состояния технологического процесса позволило упростить деятельность оператора и реализовать уровень автоматизированного управления (рисунок 14). В этом случае, получая от ИИС оценку состояния процесса, оператор, при необходимости, изменял величину управляющих воздействий (ток и скорость сварки).

Следующим после автоматизированной системы этапом развития управления процессом сварки труб на станах АДС явилась разработка инвариантной системы управления свойствами соединения с идентификатором в цепи обратной связи (рисунок 15). Идентификатором объекта выполнялась оценка состояния процесса, а затем по вычисленным отклонениям значений адаптированных показателей, в блоке формирования управляющих воздействий определялись их текущие оптимальные значения. Текущая оптимальная точка параметров

режима находилась из условия минимума взвешенного среднеквадратического отклонения показателей.

«'„(г)

06 управления Комтекснял вцепко сис/пояпия яроцгсси

Оператор

Рисунок 14 - Структурная схема автоматизированной системы сварки труб

Г'

ДХз | Л

АЦШI

Рисунок 15 - Система управления качеством сварки труб с идентификатором

в цепи обратной связи

Реализация системы была осуществлена на базе тиристорного регулятора к выпрямителю ВКСМ-1000, в котором была изменена схема формирования уставки. Численное моделирование показало, что применение системы позволяет значительно (в 2 раза) уменьшить разброс по всем показателям качества. Данные моделирования подтверждены результатами испытаний и эксплуатации системы на Московском трубном заводе позволившей на 25% снизить брак по сварным соединениям.

Нестационарный технологический процесс наплавки на прокатные валки с регламентируемым распределением свойств, с точки зрения управления, относится к сложным процессам. Его реализация потребовала как программного изменения регулирующих воздействий, так и их коррекцию при действии различных возмущений. Для определения программы подачи электродного материала были рассмотрены различные возможные варианты поступления основного металла в сварочную ванну с учетом перекрытия как соседних валиков, так и слоев. Установлено, что при наплавке с распределением свойств участков в шахматном порядке достаточно ограничиться программированием девяти возможных случаев.

В установке для наплавки, реализованной на базе полуавтомата А1401, координаты сварочной головки относительно наплавляемого участка определяются с помощью датчика линейных перемещений и датчика угла поворота. Затем по измеренным координатам определяется концентрация легирующего элемента в основе С0 и его требуемая концентрация Сн1р в наплавляемом участке. Идентификация текущего значения концентрации С„ проводится в два этапа. Вначале по параметрам режима идентифицируются параметры сварочной ванны, а затем по этим параметрам, координатам и коду участка находится Сн. При рассогласовании CJ9 и Ск требуемая концентрация легирующего элемента в подаваемом материале обеспечивается соответствующим соотношением скоростей подачи электродных материалов. Специализированное программное устройство было выполнено на логических элементах. Внедрение системы программного регулирования на стане 1150 Мариупольского металлургического комбината позволило повысить износостойкость наплавленного слоя и увеличить срок службы валков в 2-2,5 раза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Современное сварочное производство изделий ответственного назначения характеризуется высоким уровнем требований к показателям качества и надежности сварных соединений. Проведенными исследованиями установлено, что обеспечение этих требований может быть достигнуто в результате разработки информационно-измерительных систем оценки качества состояния процесса, позволяющих снизить нестабильность элементов процесса за счет их аттестации на этапе подготовки производства, и разработки инвариантных управляющих всем комплексом свойств соединения систем на этапе его проведения.

2. Установлено, что вследствие действия контролируемых и неконтролируемых возмущений и невозможности измерения в ходе процесса большинства показателей качества сварного соединения, управление дуговой сваркой необходимо вести по схеме с идентификатором в цепи обратной связи.

3. Впервые предложен формализованный метод анализа дуговой сварки как объекта управления комплексом свойств соединения, основанный на установлении соответствия между структурой измерительных и управляющих каналов и возможностью управления дуговой сваркой в области допустимых значений показателей качества.

4. Впервые предложен способ адаптации процессов сварки к действию неконтролируемых возмущений, основанный на оценке уровня неконтролируемых возмущений по разности между измеренным в визируемой точке очага плавления и идентифицированным по модели значениями системного параметра.

5. На основании исследования характеристик, сопутствующих сварке электромагнитных излучений в инфракрасной области спектра, построен обобщенный спектрально-энергетический портрет, отражающий суперпозицию протекающих в сварочном контуре физико-химических процессов, что позволяет использовать температуру фиксированной точки поверхности очага плавления в качестве системного параметра, отображающего состояние процесса.

6. Предложен метод расширения области устойчивого саморегулирования процесса дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями на меньшие длины дуг, основанный на использовании естественных флуктуаций напряжения дуги для организации слежения за ее средним значением, что позволяет при снижении нестабильности элементов процесса и учете изменения его инерционности, расширить технологические возможности процесса и обеспечить управление всем комплексом свойств соединения.

7. В результате проведенного для сварочного контура "источник питания - электрод - дуга - сварочная ванна" процесса сварки с неплавящимся электродом моделирования:

а) характеристик сварочной дуги при действии возмущений получена ее полная передаточная функция, отображающая процессы как в столбе дуги, так и в приэлектродных областях, что позволяет учитывать при расчете сварочных регуляторов режима инерционность приэлектродных областей;

б) поведения сварочной ванны при вариации действующих сил (давления дуги, поверхностного натяжения и внутреннего трения) получена ее передаточная функция, отображающая гидродинамические процессы в сварочной ванне в виде колебательного звена, что позволяет учитывать динамику изменения длины дуги при анализе устойчивости сварочного контура и формировании управляющих воздействий;

в) свойств сварных соединений при варьировании входных переменных получены:

- уравнение стойкости против межкристаллитной коррозии, на основе совместного решения дифференциальных уравнений поглощения азота жидким металлом сварочной ванны и образования нитридов титана;

- регрессионные уравнения показателей качества для процесса аргоноду-говой сварки труб из стали 12Х18Н10Т (стойкость против горячих трещин, глубина подрезов, ширина обратного валика) и ряда других технологических процессов сварки, что позволяет использовать эти уравнения при управлении свойствами сварных соединений по схеме с идентификатором в цепи обратной связи.

8. В результате проведенного моделирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями получено его математическое описание в форме Марковского случайного процесса непрерывного времени. Это позволяет использовать переходные вероятности и интенсивности выхода процесса из основных состояний (горения дуги, короткого замыкания и холостого хода) для интегральной количественной оценки качества сварки и разработке информационно-измерительных систем для аттестации элементов сварочного контура.

9. В результате проведенного для сварочного контура "источник питания - электрод - дуга - сварочная ванна" моделирования взаимодействия оператора со сварочным контуром установлена зависимость качества сварных соединений от характеристик программного моторного выхода, что позволяет использовать количественную оценку этих характеристик при разработке информационно-измерительных систем для аттестации компонентов квалификации операторов.

10. Научные исследования доведены до инженерных решений, что позволило повысить надежность и качество сварных соединений в ряде отраслей машиностроения. По результатам проведенных в диссертации исследований:

а) разработаны и внедрены на Московском трубном заводе (ОАО "ФИ-ЛИТ") информационно-измерительная, автоматизированная и с идентификатором в цепи системы управления технологическим процессом сварки труб на станах АДС. Внедрение систем позволило в 2 раза снизить дисперсию показателей качества сварных соединений и на 25% снизить брак по сварным соединениям;

б) разработана и внедрена на Мариупольском металлургическом заводе им. Ильича система программного управления с идентификатором в цепи обратной связи для наплавки рабочего слоя прокатных валков, что позволило за счет повышения износостойкости наплавленного слоя увеличить срок эксплуатации валков в 2-2,5 раза;

в) создана и прошла опытно-промышленное испытание в условиях ОАО "ЭМК Атоммаш" информационно-измерительная система аттестации сварочных материалов, оборудования и операторов. Система позволяет сократить более чем на 30% брак сварных соединений при производстве ответственных металлоконструкций в энергомашиностроении;

г) разработаны и испытаны информационно-измерительные устройства для аттестации характеристик программного моторного выхода операторов. Апробация устройств при подготовке 5 групп операторов профессии электросварщика позволила сократить срок подготовки в 2-3 раза, при сокращении материальных затрат в 3-5 раз ;

д) разработано в блочно-модульном исполнении на основе цифровой промышленной сети и внедрено на ряде заводов семейство сварочного оборудования: полуавтоматы серии ПАРС для сварки в среде защитных газов и под флюсом пространственных ответственных конструкций, всего в количестве более 150 экземпляров; наплавочные установки для вагонных депо МПС РФ в количестве 72 комплектов и для металлургических заводов в количестве 9 комплектов. Внедрение специализированного оборудования позволило повысить надежность сварных соединений и сократить брак при сварке на 15-35%.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях.

1. Сас, A.B. Повышение эффективности управления свойствами сварных соединений. Автоматическое управление // Свароч. пр-во. -1996. - № 7- С. 30-32.

2. Сас, A.B. Повышение эффективности управления при ручной и механизированной сварке // Свароч. пр-во. - 1996,- № 9,- С. 27-29.

3. Гладков, Э.А. Принципы построения систем управления технологической прочностью / Э.А. Гладков, Б.Ф. Якушев, A.B. Сас // Автомат, сварка.-1981,- № 6.-С. 4-8.

4. Синельников, Н.Г. Исследование качества сварки торцевых тонколистовых соединений в условиях действия возмущений / Н.Г. Синельников, A.B. Сас, В.М. Ганюшин // Автомат, сварка - 1985.- № 1.- С. 37-41,

5. Гладков, Э.А. Информационно-измерительная система сварки труб на станах АДС / Э.А. Гладков, A.B. Сас, H.A. Ширковский // Свароч. пр-во. - 1985.-№3,- С. 3-4.

6. Сас, A.B. Управление сложными технологическими процессами дуговой сварки и наплавки / A.B. Сас, C.B. Гулаков, Б.И. Носовский // Свароч. пр-во.. -1985,-№8,- С. 30-32.

7. Гладков, Э.А. Динамические процессы в сварочной ванне при вариации действующих сил / Э.А. Гладков, И.А. Гуслистов, A.B. Сас // Свароч. пр-во. -1974.- № 4,- С. 5-6.

8. Гладков, Э.А. Динамические характеристики свободной дуги постоянного тока с неплавящимся электродом / Э.А. Гладков, A.B. Cae // Свароч. пр-во. - 1979.-№3.-С. 3-4.

9. Сас, A.B. Марковская модель процесса дуговой сварки / A.B. Сас, OB. Ульянова, A.B. Чернов // Свароч. пр-во. - 2006.- № 8.- С. 14-17.

10. Акулов, А.И. О связи температуры поверхности очага плавления с величиной проплавления / А.И. Акулов, A.B. Чернов, A.B. Сас // Изв. вузов. Машиностроение,- 1981,- №2,- С. 106-109.

11. Гладков, Э.А. Задачи управления качеством формирования шва при дуговой сварке / Э.А. Гладков, Г.Г. Чернышов, A.B. Сас // Изв. вузов. Машиностроение,- 1981,-№ 12,-С. 11-12.

12. Сас, A.B. Технологический процесс сварки как объект в АСУ / A.B. Сас, Э.А. Гладков // Изв. вузов. Машиностроение,- 1983.- № 8,- С. 144-146.

13. Сас, A.B. Зондовые исследования частотных свойств плазменного факела при лазерной сварке / A.B. Сас, В.В. Иванов, М.Г. Тулубенский // Изв. вузов. Машиностроение.- 1983.-К» 1,- С. 129-131.

14. Гладков, Э.А. Управление сваркой плавлением по идентифицируемым моделям / Э.А. Гладков, A.B. Сас, H.A. Ширковский // Изв. вузов. Машиностроение- 1985,- № 8,- С. 101-107.

15. A.c. 837655(СССР) МКИ В23К 9/00 Способ регулирования процесса дуговой сварки / Б.Ф. Якушин, A.B. Сас, Н.Г. Гаджиев, Э.А. Гладков // Б.и.-1981.- №22.

16. A.c. 1013163(СССР) МКИ В23К 9/10 Способ автоматического регулирования глубины проплавления / A.B. Сас, Э.А. Гладков, A.B. Чернов // Б.и.-1983,-№15.

17. A.c. 1073965(СССР) МКИ В23К 26/00 Устройство для лазерной сварки / В.Н. Бродягин, Э.А. Гладков, А.В Сас // Б.и,- 1983.- № 43.

18. A.c. 1092857(CCCP) МКИ B23K 26/00 Устройство для лазерной сварки / A.B. Cae, М.Г. Тулубенский // Б.и.- 1984,- № 6.

19. A.c. 1123198(СССР) МКИ В23К 26/00 Способ управления процессом лазерной сварки и устройство для его осуществления / В.Н. Бродягин, A.B. Сас // Б.и,- 1984.-№ 17.

20. A.c. 1223542(СССР) МКИ В23К 26/00 Устройство для лазерной сварки / A.B. Сас, М.Г. Тулубенский // Б.и.- 1954.- № 4.

21. A.c. 1297093(СССР) МКИ В23К 19/14 Тренажер оператора / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин//Б,и.-1986.-№ 10.

22. A.c. 1442345(СССР) МКИ В23К 9/08 Способ двухдуговой сварки / А.М. Рыбачук, Г.Г. Чернышов, Э.А. Гладков, A.B. Сас // Б.и.- 1988,- № 45.

23. A.c. 1489933(СССР) МКИ В23К 19/08 Способ тренировки сварщиков / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин // Б.и,- 1989.- № 24.

24. A.c. 1506465 (СССР) МКИ В23К 19/14. Устройство тренировки сварщиков / A.B. Сас, Б.И. Грузинцев, А. Лебяжьев // Б.и. -1989. - № 25.

25. A.c. 1618544 (СССР) МКИ В23К 19/1. Способ регулирования процессов дуговой сварки / О.И. Стеклов, И.А. Зарытовский, A.B. Сас // Б.и,- 1990,- № 32.

26. Динамика температурного поля поверхности металла сварочной ванны / А.И. Акулов, И.А. Гуслистов, A.B. Чернов, A.B. Сас // Тр. ТПИ. - 1979. -Вып.2.- С. 22-26.

27. Построение систем управления процессами сварки плавлением / А.И. Акулов, И.А. Гуслистов, A.B. Чернов, A.B. Сас // Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы. - М.: МДНТП им. Дзержинского.- 1980,- С. 46-49.

28. Сас, A.B. Автоматизированная система управления качеством аргоно-дуговой сварки труб // Технология, контроль качества и прочность сварных конструкций,-М.: Тр. МВТУ.- 1980.-№ 337,-С. 81-88.

29. Лосев, В.М. Вопросы идентификации моделей в дуговой сварке / В.М. Лосев, A.B. Сас, Э.А. Гладков // Технология, контроль качества и прочность сварных конструкций,- М.: Тр. МВТУ,-1981.- № 363.- С. 101-110.

30. Гладков, Э.А. Принципы построения АСУ технологическим процессом сварки / Э.А. Гладков, A.B. Сас, В.Н. Бродягин П Повышение эффективности и использование вычислительной техники в сварке: тез. Всесоюз. науч. конф,-Липецк, 1982,- С. 151-157.

31. Сас, A.B. Модельное представление деятельности оператора при ручной дуговой сварке / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин // Технология, контроль качества и прочность сварных конструкций,- М.: Труды МВТУ, 1985. -№234,- С. 41-51.

32. Сас, A.B. Расчет элементов систем автоматического регулирования сварочных процессов на ЭВМ / A.B. Сас, Э.А. Гладков, М.Г. Тулубенский .- М.: Изд-во МГТУ, 1989.- 16 с.

33. Стеклов, О.И. Оценка качества регулирования дуговой сварки по модели контура "зрительный анализатор - моторный выход / О.И. Стеклов, A.B. Сас, Б.П. Грузинцев // Повышение эффективности и надежности инструмента, оборудования и сооружений нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности : сб. тр.- М.: МИНГ, 1989,- С. 14-20.

34. Стеклов, О.И. Пирометрическое обеспечение систем управления качеством сварочных процессов / О.И. Стеклов, И.А. Зарытовский, AB. Сас // Повышение эф-

фективности и надежности инструмента, оборудования и сооружений нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности: сб. тр.- М.: МИНГ, 1989.- С. 41-46.

35. Сас, A.B. История и тенденции автоматизации сварки плавлением /A.B. Сас, А.И. Акулов II Стабильность и качество сварных соединений и конструкций: межвуз. сб. - М.: МАСИ, 1991,- С. 63-72.

36. Sas, A.V. The increasing control efficiency // Abstract of the second international congress protection 95. - M.: SAOG.- 1996.- p. 197.

37. Cac, A.B. Современное состояние и проблемы подготовки высококвалифицированных кадров // Проблемы сварки и прикладной электротехники : материалы Междунар. науч.-техн. конф. "XI Бенардосовские чтения".- Иваново, 2003.- С. 74-82.

38. Сас, A.B. Полуавтоматы серии ПАРС с синергетическим управлением для сварки с плавящимся электродом / A.B. Сас, С.Ф. Трух, A.B. Долиненко // Сварщик - профессионал - 2005.- № 1.- С. 9-13.

39. Сас, A.B. Разработка системы управления процессом наплавки рабочего слоя плоскостных деталей с идентификатором в цепи обратной связи / A.B. Сас, A.C. Левашов, В.В. Макаров // Веста. Курган, ун-та. Сер. Техн. науки.-Курган: Изд-во КГУ, 2005.- Вып. 2. - С. 46-48.

40. Сас, A.B. Разработка системы программного регулирования рабочего слоя тел вращения с регламентированным распределением свойств / A.B. Сас, A.C. Левашов II Основы технологии мех-кор. прочности, защиты и мониторинг сварных нефтегазовых конструкций и сооружений: сб. тр. к 75 летию РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.- М., 2005. - № 2.- С. 37-48.

41. Sas A.V. Markovian model of the process of manual arc welding / A.V. Sas, O.V. Ul'yanova, A.V.Chemov // Welding International 2007.- V. 21.- № l.- p. 55-58.

42. Cac, A.B. Повышение эффективности процесса наплавки при изготовлении и ремонте трубопроводной арматуры / A.B. Сас, A.C. Левашов, В.В. Макаров //XII Бенардосовские чтения: материалы Междунар. науч.-техн. конф.- Иваново, 2005,- С. 76-78.

43. Обеспечение устойчивости процесса сварки короткой дугой в углекислом газе для различных условий и стадий процесса / A.B. Сас, С.Ф. Трух, Д.А. Юшин, В.Н. Сорокин //Сварщик-профессионал.- 2005.- № 5- С. 12-13.

44. Сас, A.B. Методы методика, и электронные тренажеры подготовки и аттестации сварщиков / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, К.А. Ганусов // Состояние и основные направления развития неразрушающего контроля сварных соединений объектов транспорта газа,- М.: ООО "ИРЦ Газпром", 2006.- С. 225-232.

45. Сас, A.B. Информационно-измерительные системы в управлении сварочным производством; монография // Юж.-Рос. гос. тех. ун-т.- Новочеркасск: Ред. журнала "Изв. вузов. Электромеханика", 2008. -158 с.

Cae Анатолий Васильевич

СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ДУГОВОЙ СВАРКИ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИНВАРИАНТНОСТИ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ К НЕКОНТРОЛИРУЕМЫМ ВОЗМУЩЕНИЯМ

Автореферат

Подписано в печать 11.09.2008 Формат 60x84 '/ц Бумага офсетная. Ризография Усл. пен. л. 2,25. Тираж 100 экз. Заказ 715.

Издательство ЮРГТУ(НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещение, 132 Тел., факс (863-52) 5-53-03

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

1 .СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ

И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ДУРОВОЙ СВАРКИ.

1.1. Анализ современного состояния управления процессами сварки.

1.2. Особенности комплекса свойств соединений дуговой сварки как объекта управления.

1.2.1. Анализ пригодности процесса к декомпозиции.

1.2.2. Оценка текущего значения показателей качества соединения.

1.2.3. Оценка влияния технологических возмущений на качество шва.

1.3. Цель и задачи работы.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СВАРОЧНОМ КОНТУРЕ: "ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ - ДУЕА - СВАРОЧНАЯ ВАННА - ШОВ".

2.1. Идентификация параметров рабочего режима (тока и напряжения) при сварке с плавящимся электродом.

2.2. Моделирование процессов в дуге и сварочной ванне.

2.3. Представление дуговой сварки в пространстве наблюдаемых входных переменных процессов.

2.4. Адаптация процесса к действию неконтролируемых возмущений.

2.5. Разработка формализованного метода анализа дуговой сварки как объекта управления свойствами сварных соединений.

Выводы по главе 2.

3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ КОМПЛЕКСА СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ.

3.1. Моделирование свойств сварных соединений.

3.2. Построение областей состояния процессов дуговой сварки.

3.3. Синтез базового рабочего режима процесса дуговой сварки.

3.4. Идентификация температуры очага плавления при дуговой сварке 158 Выводы по главе 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ.

4.1. Расширение области существования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями.

4.2. Моделирование взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки.

Выводы по главе 4.

5. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ КОМПЛЕКСОМ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

5.1. Разработка информационно-измерительных систем и средств аттестации элементов процесса дуговой сварки и компонент квалификации сварщиков.

5.2. Разработка систем управления процессом сварки короткой дугой с плавящимся электродом.

5.3. Разработка автоматизированной и автоматической систем управления качеством соединения при сварке с неплавящимся электродом

5.4.Разработка системы программного регулирования с идентификатором в цепи обратной связи качеством наплавки.

Выводы по главе

Бурное развитие промышленного производства за последнее столетие сопровождалось быстрым изменением экологической обстановки. Существенный "вклад" в ухудшение экологии внесли техногенные катастрофы. Потери от аварий на атомных электростанциях и химических заводах, как, например, на Чернобыльской АЭС или на химкомбинате г. Бхопал (Индия) сопоставимы с последствиями войн.

В современных условиях отказаться от достижений научно-технического прогресса и прекратить развитие атомной энергетики, химических и других опасных производств не представляется возможным. Поэтому вопросам повышения надежности изделий атомного, энергетического, химического и других отраслей машиностроения необходимо уделять самое серьезное внимание.

Одним из основных технологических процессов во многих отраслях промышленности: энергетическом и транспортном машиностроении, трубном производстве, изготовлении ответственных, в том числе пространственных конструкций, является сварка. И надежность изделий во многом зависит от того, насколько качественно выполнена сварка. Однако значительная часть дефектов изделий закладывается именно сварочным производством. Так, при производстве оборудования атомных станций эта доля составляет до 80 %, а при производстве газовых и нефтяных магистралей на долю сварочных дефектов приходится от 30 % до 70 %.

Использование управляющих и информационно-измерительных систем и средств в сварке началось одновременно с появлением самой сварки, с механического регулятора длины дуги Бенардоса. В ходе развития автоматизации для процессов дуговой сварки [1] было разработано множество различных средств и систем управления. В том числе была разработана, но не получила дальнейшего развития, система управления прочностью сварною соединения прочностью сварного соединения по идентифицируемым в ходе процесса геометрическим параметрам соединения [2].

Однако до трети автоматизированных и автоматических систем в сварке оказались неэффективными. Анализ проблем обеспечения требуемого качества сварных соединений позволил выявить ряд причин сложившегося положения. Сварка, в соответствие с международными стандартами серии 180-9000, является специальным процессом, так как окончательно о качестве можно судить только после испытаний уже готовой продукции. Поэтому определить момент и истинные причины появления того или иного дефекта достаточно сложно.

Длительные исследования, проведенные коллективом кафедры "Информационные и управляющие системы" позволили установить, что большая часть дефектов закладывается на этапе подготовки производства. Причем уровень возмущений, вносимых нестабильностью свойств и характеристик элементов сварочного процесса (оборудования, материалов, оператора) зачастую оказывался таким, что он или приводил к потере устойчивости или его невозможно было полностью отработать в ходе процесса. Поэтому для повышения качества сварных соединений уровень возмущений, вносимых нестабильностью свойств элементов сварочного процесса, необходимо было снижать. Для решения этой задачи прежде всего потребовалось разработать методы и средства надежной и объективной идентификации влияния нестабильности свойств элементов на уровень вносимых возмущений, то есть методы и средства, позволяющие сравнивать влияние различных однотипных элементов на качество протекания процесса дуговой сварки [3].

Проведенные при участии автора исследования идентификационных характеристик дуговой сварки и разработка информационно-измерительной системы оценки качества процесса позволили создать условия для существенного снижения уровня возмущений, вносимых элементами сварочного процесса, за счет совершенствования системы их аттестации на стадиях подготовки производства.

К качеству сварных соединений предъявляются многочисленные требования: по геометрии соединения, его прочности и пластичности, стойкости против горячих и холодных трещин, стойкости против межкристаллитной коррозии, а также по многим другим свойствам - показателям качества сварного соединения [4]. Однако, как показал анализ, при проектировании средств и систем управления технологический процесс дуговой сварки до настоящего времени рассматривался только как объект управления отдельными параметрами режима или глубиной проплавления, а как объект управления всем комплексом свойств сварного соединения, тем более в условиях изменяющегося уровня неконтролируемых возмущений, не рассматривался.

Поэтому, решение проблемы повышения качества сварных соединений за счет управления всем комплексом свойств соединения в условиях изменяющегося уровня неконтролируемых возмущений безусловно актуально.

С учетом вышеизложенного в настоящей работе была сформулирована концепция повышения качества сварных соединений за счет снижения, путем совершенствования аттестации элементов сварочного процесса на этапе его подготовки, уровня вносимых в процесс возмущений и управления в ходе процесса всем комплексом свойств сварного соединения с обеспечением инвариантности к действию контролируемых и неконтролируемых возмущений.

В рамках данной концепции в работе: проведено исследование совокупности свойств сварных соединений; разработан метод анализа дуговой сварки как объекта управления качеством соединений; проведено исследование дуговой сварки как Марковского случайного процесса; предложен способ интегральной оценки качества протекания процесса; синтезирована модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки и выявлены компоненты квалификации операторов, позволяющие повысить объективность их аттестации; разработан способ оценки неконтролируемых возмущений; получены уравнения показателей качества сварных соединений и передаточные функ

• . , —■■'м/г ? ции дуги и сварочной ванны. • 1:< и с

Целью настоящей работы является развитие методов теории и практики создания информационно-измерительных и инвариантных управляющих систем для процессов дуговой сварки, обеспечивающих повышение качества и надежности сварных соединений ответственных металлоконструкций в условиях реального производства.

Для достижения поставленной задачи необходимо решить следующие задачи:

- анализ процессов дуговой сварки как объектов управления;

- разработка способа адаптации к действию неконтролируемых возмущений;

- исследование динамических характеристик элементов процесса;

- разработка формализованного метода анализа дуговой сварки как объекта управления совокупностью свойств соединения;

- исследование идентификационных характеристик дуговой сварки и разработка метода идентификации качества протекания процесса;

- разработка, на основе исследования информационного пространства технологического процесса, метода синтеза структуры измерительных каналов инвариантной системы управления;

- расширение области саморегулирования процесса сварки короткой дугой плавящимся электродом;

- разработка идентификационной модели взаимодействия оператора-сварщика с процессом;

- разработка систем управления совокупностью свойств соединения при дуговой сварке и технических средств подготовки и аттестации операторов -сварщиков.

При решении поставленных задач в диссертационной работе использовались: методы математической статистики, теории идентификации, планирования эксперимента; методы математической физики, линейной алгебры; дисперсионный и регрессионный анализ; моделирование процессов на ЭВМ; методы инженерной психологии; частотные методы теории автоматического регулирования, теории оптимальных стохастических систем; спектральный анализ и другие современные методы исследований.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации обеспечивается:

- сопоставлением результатов, полученных по разработанных автором математическим моделям с результатами экспериментальных исследований (их рассогласование не превышает 10%);

- использованием при экспериментальных исследованиях только поверенной аппаратуры;

- корректным применением методов математической статистики, теории вероятностей и других используемых научных методов;

- соответствием основных допущений, принятых при аналитических исследованиях, моделировании и оценке достоверности результатов, физике рассматриваемых явлений;

- использованием современных программных комплексов (Ма1:1аЬ 6.0 и др.);

- справками о внедрении разработанных технических устройств и систем управления процессами дуговой сварки и наплавки на ряде заводов (ОАО "Филит", ОАО "ЭМК - Аттоммаш", ОАО "Уралмаш", ПО "Уралвагонзавод", Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича, ООО "ССМ - Тяж-маш" и других) со значительным экономическим эффектом.

Научную новизну работы представляют:

1. Метод анализа дуговой сварки отличающийся тем, что технологический процесс впервые рассмотрен как объект управления совокупностью свойств сварного соединения, что позволяет повысить надежность и качество сварочного производства ответственных металлоконструкций.

2. Доказанная возможность построения инвариантной системы управления свойствами соединений для процессов дуговой сварки;

-93. Впервые предложенный метод адаптации процесса дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений отличающийся оценкой их уровня по разности между измеренной в визируемой точке очага плавления и идсн-тифицированной по модели температурами, что позволяет обеспечить инвариантность свойств сварных соединений к технологическим возмущениям. )

4. Метод расширения области естественного саморегулирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями, отличающийся тем, что естественные флуктуации напряжения дуги используются для организации слежения за изменяющимся под действием возмущений средним значением напряжения, что позволяет расширить технологические возможности автоматизированного сварочного оборудования и обеспечить надежность и качество сварки пространственных металлоконструкций.

5. Математическая модель дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями отличающаяся тем, что впервые процесс сварки описан Марковской моделью непрерывного времени, что позволяет использовать его идентификационные характеристики для создания информационно-измерительных систем аттестации однотипных элементов сварочного контура.

6. Впервые созданная модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки отличающаяся включенным в модель программным моторным выходом, что позволяет использовать его идентификационные характеристики для создания информационно-измерительных систем аттестации компонентов квалификации оператора.

Научная значимость работы заключается в том, что разработанный формализованный метод анализа дуговой сварки как объекта управления совокупностью свойств соединения, математическая модель взаимодействия оператора с процессом, разработанный способ идентификации состояния процесса, разработанный способ оценки уровня неконтролируемых возмущений являются общими для достаточно широкого класса технологических процессов (металлургических, химических, биологических и других). Они вносят вклад в теорию разработки информационно-измерительных и инвариантных управляющих систем процессами дуговой сварки. Разработанные на основе этих методов технические решения позволяют повысить надежность функционирования ответственных металлоконструкций.

Практическая значимость работы состоит в реализации информационно-измерительных устройств и систем аттестации элементов технологического процесса на стадии подготовки производства и инвариантных управляющих комплексом свойств систем на стадии производства. В основу технической реализации положены разработанные методы идентификации характеристик компонентов технологического процесса и методика проектирования инвариантных систем управления комплексом свойств соединений.

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

1. Формализованный метод анализа дуговой сварки как объекта управления комплексом свойств сварного соединения, позволяющий повысить надежность и качество сварочного производства ответственных металлоконструкций.

2. Способ адаптации процессов дуговой сварки к действию неконтролируемых возмущений, позволяющий по "фиктивному" показателю качества - температуре формировать управляющее воздействие, обеспечивающее инвариантность свойств к действию возмущений.

3. Метод синтеза структуры каналов измерительной информации, позволяющий обеспечить инвариантность свойств соединений к неконтролируемым возмущениям по разности между измеренным и идентифицированным значением системного параметра.

4. Метод расширения области естественного саморегулирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями с использованием естественных флуктуаций напряжения дуги для слежения за его средним значением, позволяющий расширить технологические возможности управляемого сварочного оборудования и обеспечить надежность и качество сварки пространственных металлоконструкций.

5. Описание дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями математической моделью Марковского процесса непрерывного времени, позволяющее использовать его идентификационные характеристики при разработке информационно-измерительных систем аттестации однотипных элементов сварочного контура.

6. Модель взаимодействия оператора с процессом дуговой сварки, позволяющая использовать идентификационные характеристики программного моторного выхода при разработке информационно-измерительных систем аттестации компонентов квалификации оператора.

7. Результаты моделирования сварочного контура "источник питания - электрод - дуга - сварочная ванна", позволяющие учитывать динамические явления приэлектродных областей и динамику изменения длины дуги при анализе устойчивости сварочного контура и формировании управляющих воздействий.

В процессе создания информационно-измерительных систем аттестации элементов сварочных процессов и компонентов квалификации операторов дуговой сварки, семейства программно-адаптированных распределенных систем сварки пространственных конструкций, автоматизированных и с идентификатором в цепи обратной связи систем управления комплексом свойств сварных соединений был решен ряд схемотехнических и программных задач связанных с особенностями сварочного производства. Предложены новые технические решения, которые могут быть использованы в других отраслях в условиях высокого уровня электромагнитных помех.

Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на международных, республиканских, региональных и отраслевых научно-технических конференциях и семинарах, в том числе на: Всесоюзной научно-технической конференции "Современные методы управления электросварочным оборудованием" (Ленинград, 1981); Всесоюзной конференции "Повышение эффективности и использование вычислительной техники в сварке" (Липецк, 1982); Конференции "Повышение качества и эффективности сварочного производства" (Москва, 1980); Конференции "Эффективность автоматизации процессов сварки" (Люберцы, 1981); Общемосковском семинаре "Проблемы инженерной психологии" (Москва, 1989); Научном семинаре кафедры сварки МАСИ (Москва, 1989); Научном семинаре кафедры нефтегазового и химического аппаратостроения РГУ им. И.М. Губкина (Москва, 1990, 1993); Московском семинаре сварщиков при МГТУ им. И.М. Баумана (Москва, 1979, 1989); Объединенном семинаре "Автоматика, источники питания и нагрева неразрушающий контроль" и "Технологические процессы, материалы, и оборудование для сварки сталей", ИЭС им. Е.О. Патона (Киев, 1991); Международной конференции "Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования " (Санкт-Петербург, 1995); Втором международном конгрессе "Защита" (Москва, 1995); Международных научно-технических конференциях "XI Бенардосовские чтения" и "XII Бенардосовские чтения" (Иваново, 2003, 2005); Отраслевого совещания ОАО "Газпром" "Состояние и основные направления развития неразрушающего контроля сварных соединений объектов транспорта газа" (Невинномысск, 2005).

По материалам диссертации опубликовано 45 работ, из них 1 монография, 29 научных статей (14 по перечню ВАК), 4 доклада на научных конференциях, 11 авторских свидетельств.

Диссертация изложена на 308 страницах, в том числе 89 рисунков и 15таблиц. Список литературных источников состоит из 276 наименований. Приложение (акты, справки и другие материалы содержит 17 страниц.

В выполнении различных разделов работы принимали участие С. В. Кулаков, Б.П. Грузинцев, С. Ф. Трух, Д. А. Юшин, В. Н. Львов, Н. Г. Гад-жиев, В.М. Лосев, В.Н. Бродягин, М.Г. Тулубенский, H.A. Ширковский, И. А. Зарытовский и другие. В целом работа выполнена под руководством

A.B. Чернова. Большую помощь в обсуждении результатов работы оказали

B. В. Кривин, А.И. Акулов, Э. А. Гладков.

- 13

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

МКК - межкристаллитная коррозия;

ТП ДС - технологический процесс дуговой сварки;

АСУ ТТ1 - автоматизированная система управления технологическим процессом;

РДС - ручная дуговая сварка;

ВАХ - вольтамперная характеристика;

АРНД - автоматический регулятор напряжения на дуге;

АДС — аргонодуговая сварка;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

ИК - инфракрасный;

ПУ - пульт управления;

МП - механизм подачи;

АР - аппаратный регулятор;

МП - микропроцессор;

MUX - мультиплексором;

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;

НИП - нормирующие измерительные преобразователи

УМ - усилитель мощности;

Dr - блок драйверов;

ПАРС - программно-адаптированные распределенные системы;

АФЧХ - амплитудо- фазочастотная характеристика;

ПМВ - программный моторный выход;

MB - моторный выход;

ШВ - шлаковые включения;

ЗА - зрительный анализатор;

ИЭ - импульсный элемент;

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Современное сварочное производство изделий ответственного назначения характеризуется высоким уровнем требований к показателям качества и надежности сварных соединений. Проведенными исследованиями установлено, что обеспечение этих требований может быть достигнуто в результате разработки информационно-измерительных систем оценки качества состояния процесса, позволяющих снизить нестабильность элементов процесса за счет их аттестации на этапе подготовки производства, и разработки инвариантных управляющих всем комплексом свойств соединения систем на этапе его проведения.

2. Установлено, что вследствие действия контролируемых и неконтролируемых возмущений и невозможности измерения в ходе процесса большинства показателей качества сварного соединения, управление дуговой сваркой необходимо вести по схеме с идентификатором в цепи обратной связи.

3. Впервые предложен формализованный метод анализа дуговой сварки как объекта управления совокупностью свойств соединения, основанный на установлении соответствия между структурой измерительных и управляющих каналов и возможностью управления процессом в области допустимых значений показателей качества сварного соединения.

4. Впервые предложен способ адаптации процессов сварки к действию неконтролируемых возмущений, основанный на оценке уровня неконтролируемых возмущений по разности между измеренным в визируемой точке очага плавления и идентифицированным по модели значениями системного параметра.

5. На основании исследования характеристик, сопутствующих сварке электромагнитных излучений в инфракрасной области спектра, построен обобщенный спектрально-энергетический портрет, отражающий суперпозицию протекающих в сварочном контуре физико-химических процессов, что позволяет использовать температуру фиксированной точки поверхности очага плавления в качестве системного параметра, отображающего состояние процесса.

6. Предложен метод расширения области устойчивого саморегулирования процесса дуговой сварки с периодическими короткими замыканиями на меньшие длины дуг, основанный на использовании естественных флук-туаций напряжения дуги для организации слежения за ее средним значением, что позволяет при снижении нестабильности элементов процесса и учете изменения его инерционности, расширить технологические возможности процесса и обеспечить управление всем комплексом свойств соединения.

7. В результате проведенного для сварочного контура "источник питания - электрод - дуга - сварочная ванна" стационарного объекта сварки не-плавящимся электродом моделирования: а) характеристик сварочной дуги при действии возмущений получена ее полная передаточная функция, отображающая процессы как в столбе дуги, так и в приэлектродных областях, что позволяет учитывать при расчете сварочных регуляторов режима инерционность приэлектродных областей; б) поведения сварочной ванны при вариации действующих сил (давления дуги, поверхностного натяжения и внутреннего трения) получена ее передаточная функция, отображающая гидродинамические процессы в сварочной ванне в виде колебательного звена, что позволяет учитывать динамику изменения длины дуги при анализе устойчивости сварочного контура и формировании управляющих воздействий; в) свойств сварных соединений при варьировании входных переменных получены:

- уравнение стойкости против межкристаллитной коррозии, на основе совместного решения дифференциальных уравнений поглощения азота жидким металлом сварочной ванны и образования нитридов титана;

- регрессионные уравнения показателей качества для процесса аргоно-дуговой сварки труб из стали 12Х18Н10Т (стойкость против горячих трещин, глубина подрезов, ширина обратного валика) и ряда других технологических процессов сварки, что позволяет использовать эти уравнения при управлении свойствами сварных соединений по схеме с идентификатором в цепи обратной связи.

8. В результате проведенного моделирования процесса сварки с периодическими короткими замыканиями получено его математическое описание в форме Марковского случайного процесса непрерывного времени. Это позволяет использовать переходные вероятности и интенсивности выхода процесса из основных состояний (горения дуги, короткого замыкания и холостого хода) для интегральной количественной оценки качества сварки и разработке информационно-измерительных систем для аттестации элементов сварочного контура

9. В результате проведенного для сварочного контура "источник питания - электрод - дуга - сварочная ванна" моделирования взаимодействия оператора со сварочным контуром установлена зависимость качества сварных соединений от характеристик программного моторного выхода, что позволяет использовать количественную оценку этих характеристик при разработке информационно-измерительных систем для аттестации компонентов квалификации операторов.

10. Научные исследования доведены до инженерных решений, что позволило повысить надежность и качество сварных соединений в ряде отраслей машиностроения. По результатам проведенных в диссертации исследований: а) разработаны и внедрены на Московском трубном заводе (ОАО "ФИЛИТ") информационно-измерительная, автоматизированная и с идентификатором в цепи системы управления технологическим процессом сварки труб на станах АДС. Внедрение систем позволило в 2 раза снизить дисперсию показателей качества сварных соединений и на 25% снизить брак по сварным соединениям; б) разработана и внедрена на Мариупольском металлургическом заводе им. Ильича система программного управления с идентификатором в цепи обратной связи для наплавки рабочего слоя прокатных валков, что позволило за счет повышения износостойкости наплавленного слоя увеличить срок эксплуатации валков в 2-2,5 раза; в) создана и прошла опытно-промышленное испытание в условиях ОАО "ЭМК Атоммаш" информационно-измерительная система аттестации сварочных материалов, оборудования и операторов. Система позволяет сократить более чем на 30% брак сварных соединений при производстве ответственных металлоконструкций в энергомашиностроении; г) разработаны и испытаны информационно-измерительные устройства для аттестации характеристик программного моторного выхода операторов. Апробация устройств при подготовке 5 групп операторов профессии электросварщика позволила сократить срок подготовки в 2-3 раза, при сокращении материальных затрат в 3-5 раз; д) разработано в блочно-модульном исполнении на основе цифровой промышленной сети и внедрено на ряде заводов семейство сварочного оборудования: полуавтоматы серии ПАРС для сварки в среде защитных газов и под флюсом пространственных ответственных конструкций, всего в количестве более 150 экземпляров; наплавочные установки для вагонных депо МПС РФ в количестве 72 комплектов и для металлургических заводов в количестве 9 комплектов. Внедрение специализированного оборудования позволило повысить надежность сварных соединений и сократить брак при сварке на 15-35%.

1. Cae, А.В История и тенденции автоматизации сварки плавлением Текст. / A.B. Сас, А.И. Акулов // Стабильность и качество сварных соединений и конструкций: межвуз. Сб. науч. трудов М., 1992. - С. 163.

2. Шаханов, С.Б. Принципы построения алгоритма для АСУ ТП сварки продольных швов тонколистовых обечаек Текст. / С.Б. Шаханов, В.М. Попков, В.В. Косицын и др. // Сварочное производство 1986. - № 2. - С. 3-5.

3. Сварка в машиностроении Текст. / под ред. Акулова А.И.- М.: Машиностроение, 1978. Т. 1. - 464 с.

4. Сварка в СССР Текст. М.: Наука, 1981. -Т. 1. - С. 536.6. ¡Никитин, В.Г. Устойчивость работы источников питания электрической дуги в условиях сварки Текст./В.Г. Никитин // Автогенное дело. -1947. № 11. - С. 13-15.

5. Дятлов, В.И. Новый принцип построения сварочных автоматов для автоматической сварки под слоем флюса Текст. / В.И. Дятлов // Вестник Машиностроения. 1943. - № 9. - С. 47-50.

6. Патон, Б.Е. Автоматическое регулирование мощности сварочной дуги Текст. / Б.Е. Патон, В.К. Лебедев // Сб. тр. по автоматической сварке под флюсом. Киев: Изд-во АН УССР, 1948. - С. 260-277.

7. Хренов, К.К. Устойчивость горения электрической дуги Текст. / К.К. Хренов // Автогенное дело. 1948. - № 6-7. - С. 33-35.

8. A.c. 74462 СССР, МКИ3 В21К 30/12. Устройство автоматизации аргонно-дуговой сварки Текст. /А.Я. Бродский, Б.Д. Митрофанов // Б.и. 1949. - № 8.

9. Гельман, A.C. Тепловой контроль процесса точечной сварки Текст. / A.C. Гельман // Автогенное дело. -1947. № 12 - С. 13-18.

10. Балковец, Д.С. Методы контроля точечной сварки Текст. / Д.С. Бал-ковец / Автогенное дело. 1947. - № 12. - С. 9-14.

11. Рабинович, И.Я. Задачи теории автоматического регулирования процесса дуговой сварки Текст. / И.Я. Рабинович // Автоматической регулирование дуговой сварки. -М., 1953. Вып. 1. - С. 5-9.

12. Каспражак, Г.И. Методика расчета влияния ошибок регулирования на геометрические размеры сварных швов Текст. / Г.И. Каспржак // Автоматическая сварка. 1953. - № 2. - С. 14-34.

13. Каспражак, Г.И. Структура и методика анализа процесса саморегулирования при дуговой сварке Текст. / Г.И.Каспражак, Л.Е. Алекин //Автоматическое регулирование дуговой сварки. М., 1953. - Вып. 1. - С. 69-89.

14. Патон, Б.Е. Автоматическое регулирование электрошлаковой сварки Текст. / Б.Е. Патон // Автоматическая сварка. 1955. - № 3. - С. 39-50.

15. Рабинович, И.Я. Вопросы разработки оборудования для дуговой электрической сварки Текст. / И.Я. Рабинович // Сварочное производство. -1958. -№ 12. -С. 8-9.

16. Щитова, В.М. Вопросы динамики источников питания при автоматической сварке в защитных газах Текст. / В.М. Щитова, И.Я. Рабинович // Автоматическая сварка. 1958. - №1. - С. 43-47.

17. Заруба, И.И. Особенности сварки тонкой электродной проволокой в среде С02 Текст. / И.И. Заруба, А.Г. Потапьевский // Автоматическая сварка. 1958.-№ 6. - С. 32-41.

18. Пальчук, Н.Ю. Автоматическая сварка неповоротных стыков труб из нержавеющей стали Текст. / Н.Ю. Пальчук, А.И. Акулов // Автоматическая сварка. 1956. - № 2. - С. 27-34.

19. Акулов, А.И. Регулирование глубины провала при сварке на весу Текст. А.И. Акулов, В.К. Исаченко // Сварочное производство. 1961. - № 8. - С. 18-20.

20. Кудрявцев, М.А. Использование излучения очага проплавления для регулирования режима дуговой сварки Текст. / М.А. Кудрявцев, Н.Е. Разоренов // Сварочное производство. 1970. - № 7. - С. 12-14.

21. Воронцов, Г.А. Автоматический контроль глубины проплавления при сварке электрозаклепками Текст. / Г.А. Воронцов // Сварочное производство. 1970. - № 5. - С. 17-19.

22. Тарасов, H.H. Ультразвуковой контроль и автоматическое регулирование процесса точечной сварки Текст. / H.H. Тарасов, В.К. Карташов // Сварочное производство. 1986 .- № 3. - С. 24-26.

23. Дюргеров, Н.Г. Статические характеристики системы саморегулирования дуги Текст. / Н. Г. Дюргеров и др. // Автоматическая сварка. 1970. - № 9. - С. 14-15.

24. Дюргеров, Н.Г. Причины периодических замыканий дугового промежутка при сварке короткой дугой Текст. / Н.Г. Дюргеров // Сварочное производство. 1974. - № 9. - С. 1-9.

25. Широковский, P.M. Фотоэлектрический датчик системы автоматического наведения электродуговой установки по стыку Текст. / P.M. Широковский // Автоматическая сварка. 1967. - № 9. - С. 9-10.

26. Полуянов, Ю.А. Полупроводниковые позиционно-чувствительные фотоприемники Текст. / Ю.А. Полуянов // Оптико-механическая промышленность. 1969. - № 3. - С. 19-20.

27. Вайнер, Ш.Я. Двухкоординатная фотоследящая система к сварочному автомату Текст. / Ш.Я. Вайнер, С.А. Зандберг // Сварочное производство. -1961. -№3. С. 34-35.

28. Широковский, P.M. Система управления с индуктивным датчиком для автоматической сварки Текст. / P.M. Широковский, Р.Н. Ланкович // Автоматическая сварка. 1969. - № 8.- С.29 - 30.

29. Акулов, А.И. Автоматическая ориентация электрода по стыку Текст. / А.И. Акулов, Э.А. Гладков // Автоматизация и механизация производственных процессов в машиностроении. М.: Машиностроение, 1967. - С. 214-224.

30. Редько, K.M. Система автоматического направления электрода по стыку свариваемых кромок Текст. / K.M. Редько, В.Н. Крюковский, K.M. Демченко // Сварочное производство. 1970. - № 2. - С. 19-20.

31. Львов, Н.С. Автоматизация направления сварочной головки по стыку Текст. / Н.С. Львов М.: Машиностроение, 1966. - 156 с.

32. Широковский, P.M. К вопросу о точности направления электрода электродугового автомата по оси стыка Текст. / P.M. Широковский // Автоматическая сварка. 1973. - № 9. - С. 60-61.

33. Гладков, Э.А. Устройство для наведения электрода по криволинейному стыку при дуговой сварке Текст. / Э.А. Гладков, Р.Я. Ландо // Автоматическая сварка. 1973.- № 9.-С. 60-61.

34. Патон, Б.Е. Электрооборудование для дуговой и шлаковой сварки Текст. / Б.Е. Патон, В.К. Лебедев. М. : Машиностроение, 1960. - 359 с.

35. Тимченко, В.А. Числовое программное управление станками для наплавки и сварки швов сложной конфигурации Текст. / В.А. Тимченко, Г.П. Иванов // Автоматическая сварка. 1963. - № 5. - С. 34-42.

36. Песенсон, А.Е. Тиристорный источник питания для сварки в углекислом газе Текст. / А.Е. Песенсон, Е.С. Федер // Автоматическая сварка. -1968. -№ 11. С. 63-65.

37. Эсибян, Э.И. Транзисторный источник питания типа АП Текст. / Э.И. Эсибян // Автоматическая сварка. 1975. - № 2. - С. 54-56.

38. Патон, Б.Е. Импульсно-дуговая сварка с программным регулированием процесса Текст. / Б.Е. Патон, А.Г. Потапьевский, Н.В. Подола // Автоматическая сварка. 1964.- № 1. - С. 1- 6.

39. Патон, Б.Е. Управление переносом металла при дуговой сварке плавящимся электродом Текст. / Б.Е. Патон, П.П. Шейко // Автоматическая сварка.- 1965. -№ 5.- С. 1-7.

40. Дюргеров, Н.Г. Оборудование для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом Текст. / Н. Г. Дюргеров, X. Н. Сагиров, В. А. Ленивкин. М.: Энергоиздат, 1985. - 80 с.

41. Скурихин, В.И. Вычислительные устройства в схемах контактной сварки Текст. / В.И. Скурихин, В.Н. Никулин, Я.П. Брышалык // Вопр. вы-числ. техники. Киев.: Госиздаттехника УССР, 1961.-С. 105-113.

42. Электромагнитный регулятор уровня металла ванны при электрошлаковой сварке Текст. / А.И. Кравчук, Н.В. Подола, О.П. Бондаренко и др. // Автоматическая сварка. 1971. - № 8. - С. 56-57.

43. Патон, Б.Е. Пути развития автоматизации дуговой сварки Текст. / Б.Е. Патон // Автоматическая сварка. 1976. - №4. -С. 1-5.

44. К вопросу о "горячих" (кристаллизационных) трещинах Текст. /A.A. Бочвар, Н.И. Рыкалин, H.H. Прохоров и др. // Сварочное производство. -1960.-№ 10.-С. 3-4.

45. Макаров, Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей Текст. / Э.Л. Макаров М.: Машиностроение, 1981. - 248 с.

46. Влияние окисных пленок на прочность и пластичность сварных соединений из стали АМгб Текст. / А.П. Мыскова, И.Г. Моисеенко, В.П. Моисе-енко и др. // Сварочное производство. 1971. - № 9. - С. 35-37.

47. Сидорова, И.И. Автоматизированные системы управления технологи-чес-кими процессами Текст. / И.И. Сидорова М.: ЦНИИатоминформ, 1978. - 68 с.

48. Яковлев, Г.М. Некоторые итоги развития механизации и автоматизации сварочных работ в 11-ой пятилетке Текст. / Г.М. Яковлев // Автоматическая сварка. 1987. - № 5. - С. 81-82.

49. Глебов, А.З. Оптимизация условий труда на рабочем месте электросварщика Текст. / А.З. Глебов, З.А. Глебов, В.А, Глебов // Сварочное производство. -1994. № 8. - С. 9-14.

50. Глебов, А.З. Ультрафиолетовое излучение и защита глаз при сварке Текст. / А.З. Глебов // 1982. № 9-10. - С. 176-193.

51. Георгиев, Г.И. Исследование взаимосвязей между ЗДК движений вершиной электрода и профессиональной подготовкой сварщиков Текст. / Г.И. Георгиев // Психология. 1974. - № 11. - С. 33-36.

52. Черноусов, В.А. Об оценке квалификации сварщиков, работающих в монтажных условиях ручным дуговым способом Текст. / В.А. Черноусов, В.Н. Волченко, H.H. Алешин // Сварочное производство. 1979. - № 11. - С. 29.

53. Ломов, Б.Ф. Справочник по инженерной психологии Текст. / Б.Ф.Ломов М.: Высшая школа., 1986.- 448 с.

54. Душков, Б.А. Основы инженерной психологии Текст. / Б.А. Душков, Б.Ф. Ломов; под ред. Б.Ф. Ломова. М.: Высшая школа., 1987. - 448 с.

55. Цибулевский, И.Е. Человек как звено следящей системы Текст. / И.Е. Цибулевский М.: Наука, 1981. - 288 с.

56. Сас, A.B. Исследование и разработка системы управления качеством процесса сварки труб на станах АДС: дисс. . канд. тех. наук: 05.04.05. Текст. / A.B. Сас М., 1980. - 146 с.

57. Сварка, резка, контроль: справочник. В 2 т. Т.1/ под общ. ред. Н. П. Алешина, Г. Г. Чернышева. М.: Машиностроение, 2004.- 624 с .

58. Рыкалин, H.H. Расчеты тепловых процессов при сварке Текст. / H.H. Рыкалин М.: Машгиз, 1951. - 241 с.

59. Чернышев, Г.Г. Влияние теплового потока и давления дуги на продельную скорость сварки Текст. / Г.Г. Чернышев, В.А. Ковтун // Сварочное производство. -1985. -№2. С. 14-15.

60. Заявка 59-174279 Японии, В 23К 9/12. Устройство для управления сварочными процессами с применением ультразвуковой дефектоскопии Текст. / Судзуки X., Ямато К. // Изобрет. за рубежом. 1983. - № 3. - С. 32.

61. Гладков, Э.А. Диагностика процесса формирования сварочного шва при лазерной сварке Текст. / Э.А. Гладков, В.В. Иванов, М.Г. Тулубенский // Сварочное производство. 1985. -№ 3. - С. 40-42.

62. Зондовые исследования факела ионизированных газов при дуговой сварке Текст. / А.И. Акулов, A.B. Петров, Э.А. Гладков и др. // Известие вузов. Машиностроение. 1976. -№ 10. - С. 142-145.

63. Лебедев, В.К. Исследование возможности применения фотоэлектрического датчика для контроля проплавления при дуговой сварке легких сплавов Текст. / В.К. Лебедев, Ю.А. Паченцев, Е.С. Драгомирский // Автоматическая сварка. -1975. -№ 2. С. 25-27.

64. Райбман, Н.С. Дисперсионная идентификация Текст. /Н.С. Райбман, В.В. Капитоненко, Ф.А. Овсенян и др. М.: Наука, 1981. -336 с.

65. Судник, В.Е. Расчеты сварочных процессов на ЭВМ Текст. / В.Е. Суд-ник, В.А. Ерофеев. Тула: ТПИ, 1986. - 100 с.

66. Кривошея, В.Е. Разработка алгоритма расчета параметров режима сварки в С02 на микроЭВМ Текст. / В.Е. Кривошея, A.C. Бабкин // Сварочное производство. 1985. -№ 4. - С. 14-15.

67. Гладков, Э.А. Оценка экспериментальных данных с помощью экспертных систем типа нейросеть Текст. /Э.А. Гладков, A.B. Малолетков, Г. Оуден // Сварочное производство. 1995.- №2. - С. 31-34.

68. Макаров, Э.Л. Расчетно-экспериментальный метод оценки стойкости сварных соединений легированных сталей против холодных трещин Текст. /Э.Л. Макаров, С.Н. Глазунов // Сварочное производство. 1987. -№. - С. 33-35.

69. Лосев, В.М. Вопросы идентификации моделей в дуговой сварке Текст. /В.М. Лосев, A.B. Сас, Э.А. Гладков // Труды МВТУ. 1981. - № 363. - С. 101-110.

70. Ядыкин, И.Б. Адаптивное управление непрерывными технологическими процессами Текст. / И.Б. Ядыкин, В.М. Шумский, Ф.А. Овесепян М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.

71. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании тех-нологи-ческих процессов Текст. / A.A. Спиридонов М.: Машиностроение, 1981. - 184с.

72. Бродский, В.З. Введение в факторное планирование эксперимента Текст. / В.З. Бродский М.: Наука, 1980. - 224 с.

73. Справочник по типовым программам моделирования / под ред. А.Г. Ивахненко. Киев: Техника, 1980. - 184 с.

74. Драйпер, И. Прикладной регрессионный анализ Текст. / И. Драйпер, Г. Смит. М.: Статистика, 1973. - 392 с.

75. Куликовский Л.Ф., Теоретические основы информационных процессов: учебное пособие для вузов Текст. / Л.Ф. Куликовский, В.В. Мотов -М.: Высшая шк., 1987.-248 с.

76. Денисов, В.К. Математическое обеспечение системы ЭВМ-экспериментатор Текст. / В.К. Вознесенский М.: Наука, 1977. - 251 с.

77. Сергацкий, Г.И. Модели для разомкнутого управления формированием шва при сварке в С02 Текст. / Г.И. Сергацкий, C.B. Дубовицкий, О.Г. Касаткин // Автоматическая сварка. 1983. - № 2. - С. 22-26.

78. Оптимизация основных факторов при построении статистических моделей процесса сварки плавлением /Б.Н. Бадьянов, В.А. Давыдов, Ю.Ф. Ко-лупаев и др. // Сварочное производство. 1982. -№ 6. - С. 31-32.

79. Псарев, Ю.И. Расчет поля режимов электронно-лучевой сварки сплава ВТ6 Текст. / Ю.И. Псарев, М.С. Барышев, Ю.Ф. Герасименко // Сварочное производство. 1984. -№ 6. -С. 20-21.

80. Чернышов, Г.Г. Влияние параметров режима на формирование пристеночного валика при сварке в глубокую разделку Текст. / Г.Г. Чернышов, В.В. Панков, Н.И. Маркушевич // Сварочное производство. 1984. -№ 12. - С. 14-15.

81. Мандельберг, С.А. Выбор режимов дуговой сварки обеспечивающей получение стыковых швов без подрезов Текст. / С.А. Мандельберг, Б.Г. Си-дорченко, О.Г. Касаткин // Автоматическая сварка. 1984. -№ 12. - С. 57-60.

82. Касаткин, О.Г. Зависимость предела пропорциональности и предела текучести металла шва от содержания легирующих элементов Текст. / О.Г. Касаткин // Автоматическая сварка. 1984. -№ 8.-С. 11-13.

83. Касаткин, О.Г. Интерполяционные модели для оценки фазового состава зоны термического влияния при дуговой сварке низколегированных сталей Текст. / О.Г. Касаткин, П. Зайфферт // Автоматическая сварка. 1984. -№ 1. - С. 7-11.

84. Славин, Г.А. Оптимизация параметров ручной сварки тонколистовых алюминиевых сплавов с наложением на дугу коротких импульсов Текст. / Г.А. Славин, Н.М. Трохинская, A.C. Рощина // Сварочное производство. 1986. -№ 1. - С. 14-15.

85. Принципы построения систем управления технологической прочностью при дуговой сварке Текст. / Э.А. Гладков, В.Ф. Якушин, A.B. Сас и др. // Автоматическая сварка. -1981. -№ 6. С. 4-8.

86. Ермаков, С.С. Система энергетического управления процессом дуговой сварки плавящимся электродом Текст. /С.СЕрмаков, В.ЛБукаров // Сварочное производство,-1994.-№ 10,-С. 35.

87. Сергацкий, Г.И. Системы разомкнутого управления формированием шва при дуговой сварке Текст. / Г.И.Сергацкий, С.В.Дубовецкий // Автоматическая сварка,- 1986.-№ 6.-С. 37-248.

88. A.c. 1123803 СССР, МКИ В23К 9/00. Способ регулирования глубины проплавления при автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом Текст. /Б.Е. Патон, В.К. Лебедев, Н.В. Подола и др. // Б.и. 1982. - № 42.

89. Подола, Н.В. Автоматизированная система на основе микроЭВМ "Электроника 60" для экспериментальных исследований контактной точечной микросварки Текст. / Н.В. Подола, В.В. Гавриш, И.В. Романюк // Автоматическая сварка. -1986. -№3.- С. 39-44.

90. Анищенко, В.А. Регулирование процесса контактной микросварки при помощи микроЭВМ / Текст. В.А. Анищенко, Ю.Н.Ланкин, З.Г.Кропива // Автоматическая сварка,- 1985.- № 7. С. 67-69.

91. Выбор структуры и технических средств при дуговой сварке Текст. / А.Е. Коротынский, Я.Ф. Кисилевский, Н.С.Мухлыгин и др. // Автоматическая сварка-1984.-№10.-С. 59-61.

92. Черныш, В.П. Датчики энергетических параметров процесса сварки Текст. / В.П.Черныш,В.А.Пахаренко,П.В.Кандауров //Автоматическаясварка.- 1988.-№11.-С. 56-58.

93. Устройство для измерения действующих значений тока и напряжения на дуге при сварке на постоянном токе Текст. / А.И. Сергеев, Л.И. Костенко, В.А. Гри-даев и др. // Автоматическая сварка. 1987. - № 3. - С. 74-75.

94. Система автоматического управления для аргонно-дуговой сварки неповоротных стыков труб Текст. / Н.В. Подола, П.М. Руденко, П.М. Кобилин и др. // Автоматическая сварка. 1986. - № 10. - С. 42-45.

95. Бадьянов, Б.Н. Информационно-измерительная система на основе микроЭВМ "Электроника 60" для контроля за процессом аргонодуговой сварки Текст. / Б.Н. Бадьянов, О.В. Беляков, В.Н. Давыдов // Сварочное производство. 1986. -№11.-С. 8-9.

96. Коротынский, А.Е. Выбор информационных параметров при контроле режимов аргонодуговой сварки неплавягцимся электродом Текст. / А.Е. Коротынский, Н.С. Мухлыгин, В.Н. Зайенко // Автоматическая сварка. 1988. - № 6. - С. 33-35.

97. Боженко, В.В. Оперативный контроль электронного пучка при ЭЛС Текст. / В.В. Боженко, В.А. Миткевич, Н.И. Децик // Сварочное производство. 1985. -№5.-С. 18-19.

98. Коротынский, А.Е. Комбинированное устройство контроля скорости и ускорения вращательного движения приводных механизмов сварочного оборудования Текст. / А.Е. Коротынский, A.B. Панченко, Ю.А. Мирюрд // Автоматическая сварка. 1987,-№3,-С. 51-53.

99. Захаренко, А.И. Устройство для измерения скорости линейных перемещений в процессе сварки Текст. / А.И. Захаренко, Л.С. Сергеев, В.В. Медовный // Электротехническая промышленность. Сварка. 1978. - № 1. - С. 24-25.

100. Информационно-измерительная система процесса сварки труб на станах АДС Текст. / Э.А.Гладков, A.B. Сас, Н.И. Широковский и др. // Сварочное производство. -1984. № 2. - С. 25-27.

101. Солодовников, Д.А. Применение ЭВМ с системой управления контактной машиной постоянного тока Текст. / Д.А. Солодовников, С.П. Черногоров, С.А. Бухтин // Сварочное производство. 1986. - № 11. - С. 12-13.

102. Тимошенко, О.В. Анализ изменения длины дуги для построения системы слежения по стыку Текст. / О.В. Тимошенко, B.C. Карпов, В.Н. Панарин // Сварочное производство.-1993 № 8. - С. 30-31.

103. ИЗ. A.c. 1181806 СССР, МКИ В23К 9/10. Способ управления положением сварочной горелки относительно стыка и устройство для его осуществления / В.Ю. Войницкий, B.C. Карпов, В.М. Мазуров и др. // Б.и. 1985. - № 36.

104. A.c. 1177099 СССР, МКИ В23К 9/18. Устройство слежения за стыком при электродуговой сварке с короткими замыканиями / B.C. Карпов, В.М. Мазуров, В.М. Панарин и др. // Б.н. 1985. - № 33.

105. Мельбард, С.Н. Системы слежения за направлением движения электрода Текст. / С.Н. Мельбард, Б.П. Красильщиков, М.И. Тазлов // Автоматическая сварка.-1984.-№ 2. С. 64-68.

106. Бондаренко, А.И. Адаптивное управление роботов для дуговой сварки с помощью индукционных датчиков Текст. / А.И. Бондаренко, Л.Г. Чецкис, В.Н. Скорина// Сварочное производство. 1986. - № 7. - С. 3-5.

107. Парисин, В.А. Автоматическая запись величины превышения свариваемых кромок Текст. / В.А. Парисин, В.М. Попков, Ю.Ф. Федоренко // Свароч. пр-во. -1980,-№6.-С. 22-23.

108. A.c. 1098704 СССР, МКИ В23К 9/10. Устройство контроля превышения кромок. / A.C. Чаукис, В.М. Недорезов, В.А. Тимченко и др. // Б.и. 1984. - № 23.

109. Бражников, А.Н. Цифровой прибор для измерения ширины свариваемого зазора и величины смещений электрода Текст. / А.Н. Бражников, И.Р. Добровин-ский // Автоматическая сварка. 1986. - № 7. - С. 63-64.

110. Коротьшский, А.Е. Двухканальное устройство для измерения технологических параметров сварки Текст. / А.Е. Коротьшский, А.Л. Копельман // Автоматическая сварка -1984. № 8. - С. 75-76.

111. Коротьшский, А.Е. Цифровой измеритель сварочных перемещений // Сваро-чое производство. 1987. - № 12. - С. 58-61.

112. Ramsey, P. Jnwaved temperature sensing system for automatic fusion welding Текст. / P. Ramsey// Welding Journal 1968. - № 8. - P. 45-54.

113. О связи температуры поверхности очага проплавления с величиной проплав-ления Текст. /А.И. Акулов, H.A. Гуслистов, A.B. Сас и др. // Известия ВУЗов. Машиностроение. -1981. № 2. - С. 106-109.

114. Львов, Н.С. Автоматика и автоматизация сварочных процессов Текст. / Н.С. Львов, Э.А. Гладков -М. : Машиностроение, 1982. 303 с.

115. Линевич, Ф. Измерение температур в технике: справочник Текст. / под ред. A.A. Чарихова. -М.: Металлургия, 1964. 544 с.

116. Mahler, G. Beriehrungslose temperaturme ssung an objekter mit geringem emissionsvermorgen Текст. / G. Mahler, С. Schine // Feingeratetechnik. 1991. - № 3. -P. 10-11.

117. Панарин, B.M. Прибор для измерения параметров каплепереноса в сварочной дуге Текст. / В.М. Панарин, B.C. Карпов, В.М. Мазуров // Сварочное производство.-1985.-№ 5.-С. 31-32.

118. Павлюк, С.К. Влияние качества газовой защиты на процесс сварки в С02 и обнаружение нарушения защиты Текст. / С.К. Павлюк, Е.И. Хрусталева, В.М. Богданов // Сварочное производство. 1984. - № 1. - С. 27-28.

119. Патент США № 4419562, МКИ В23К 9/10. Неразрушающий метод контроля в процессе сварки для управления качеством шва / Томпсон С. // Изобретения за рубежом. 1982. - № 11. - С. 21.

120. Корляков, В.П. Акустический контроль глубины проплавления металла при импульсной лазерной сварке Текст. / В.П. Корляков // Сварочное производство. -1983.-№3.-С. 23-24.

121. Ицкович, Э.А. Особенности выбора средств и систем автоматизации. Современность и перспективы Текст. / Э.А. Ицкович, М.Г. Логунов // Автоматизация в промышленности. -2005. -№ 12. С. 7-10.

122. Paseher, P. Development trends in electronic welding current sourse Текст. / P. Paseher// Schness und Scheild. 1986. - № 2. - P. 20-23.

123. Гладков, Э.А. Совершенствование управления процессами дуговой сварки на базе высокочастотных преобразователей энергии Текст. / Э.А. Гладков, Г.П. Фетисов, Н.Г. Синельников // Сварочное производство. 1984. - № 3. - С. 13-16.

124. Синельников, Н.Г. Универсальный модуль для поджига дуги и сварки непла-вящимся электродом в инертном газе Текст. / Н.И. Синельников // Сварочное производство.- 1993. № 1. -С. 20-22.

125. Сараев, Ю.Н. Управление переносом электродного металла при сварке в С02 с короткими замыканиями дугового промежутка Текст. / Ю.Н. Сараев // Автоматическая сварка. 1988. - № 12. - С. 16-23.

126. Логинов, В.Ю. Повышение качества дуговой сварки плавящимся электродом на основе источников питания инверторного типа: дисс. . канд. техн. наук: 05.03.06. Текст. /В.Ю. Логинов-М., 1990.- 189 с.

127. Фирма "Кемппи" надежный поставщик прогрессивного сварочного оборудования Текст. // Сварочное производство. 1993. - № 5. - С. 3-5.

128. Оборудование для дуговой сварки: свароч. пособие Текст. / под ред. В.В. Смирнова. Л.: Атомиздат, 1988. - 656 с.

129. Уткин, В.И. Скользящие режимы в системах оптимизации и управления Текст. /В.И. Уткин-М.: Наука, 1981.-368 с.

130. Мельников, Н.В. Электропривод роботов Текст. / Н.В. Мельников, Ю.Н. Сафонов // Электропривод и автоматизация промышленных установок: ВИНИТИ АН СССР,-М., 1983.-80с.

131. Чвертко, А.И. Универсальное оборудование для автоматической и механизированной дуговой сварки и наплавки Текст. / А.И. Чвертко, В.А. Тимченко Киев: Нау-кова думка, 1987. -192 с.

132. Lucas, W. Microcomputer system, software, and expert system for welding ingi-neering Текст. / W. Lucas // Welding Journal. 1987. - April. - P. 19-30.

133. Lucas, W. Computer in arc welding the next industrial revolution. Part 2a: Microcomputers in control of arc welding equipment Текст. / W. Lucas // Metal Contraction. -1985. -№1.-P. 30-34.

134. Патон, Б.Е. Автоматизация сварочных процессов Текст. / Б.Е. Патон, Н.В. Подола//Сварка и спецметаллургия. Киев. - 1984.-С. 221-227.

135. Подола, Н.В. Автоматизация научных исследований Текст. / Н.В. Подола, М.П. Руденко // Сварочное оборудование и средства комплексной механизации и автоматизации сварочного производства. Киев. - 1984. - С. 49-53.

136. Пищухин, A.M. Автоматизация технологических процессов на основе муль-тиструктурных систем Текст. / A.M. Пищухин // Автоматизация и современные технологии,-2001,- № 5. С. 16-18.

137. Шопин, А.Г. Построение информационной среды технологического процесса Текст. / А.Г. Шопин, H.A. Архипова // Автоматизация в промышленности. -2005.-№Ю.-С. 17-20.

138. Основы управления технологическими процессами Текст. / под. ред. Н.С. Райбмана; С.А. Анисимов, В.Н. Дынькин, А.Д. Касавин и др. М.: Наука, 1978. -440 с.-297153. Эйкхофф, П. Основы идентификации систем управления Текст. / П. Эйк-хофф М.: Мир, 1975.

139. Вожов, В. Н. Автоматизированные системы управления технологическими процессами Текст. / В.Н. Вожов, В.Е. Вершинин Ленинград: Политехника, 1991.-269 с.

140. Лубенцов, В.Ф. Системы автоматического управления процессами ферментации Текст. / В.Ф. Лубенцов Ставрополь: Сев. Кавказ. ГТУ, 2005. - 200 с.

141. Муха, Ю.П. Теория и практика синтеза управляющего и информационного обеспечения измерительно-вычислительных систем: монография Текст. / Ю.П. Муха, O.A. Авдеюк, В.М. Антонович; Волжский ГТУ, Волгоград, 2004. - 220 с.

142. Сас, A.B. Профессия электросварщика Текст. / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев. -М.: Стройиздат, 1989. 24 с.

143. Синельников, Н.Г. Исследование качества сварки торцевых тонколистовых соединений в условиях действующих возмущений Текст. / Н.Г. Синельников, A.B. Cae, В.Н. Ганюшин // Автоматическая сварка. -1985 № 1. - С. 37-41.

144. Гулаков, C.B. Исследование и разработка технологии и оборудования для наплавки рабочего слоя прокатных валков с регламентированным распределением свойств: дисс. .канд. тех. наук: 05.04.05 Текст. / C.B. Гулаков Жданов, 1982. -185 с.

145. Егоров, М.А. Источник питания сварочной дуги ЭЛФИ-5000 Текст. / М.А. Егоров // Сварщик-профессионал. 2003. - № 5. - С. 24.

146. Гладков, Э.А. Автоматизация сварочных процессов. Ч. 2. Текст. / Э. А. Гладков. М. : МВТУ им. Баумана, 1976. - 64 с.

147. Кривин, В.В. Исследование сварочных процессов методами нелинейной динамики Текст. / В.В. Кривин // Известия вузов Сев.-Кавказ. Региона. Техн. науки. 2003,-№3.-С. 45-49.

148. Кривин, В.В. Автоматизация ограниченных детерминированных процессов: монография / Южно Российский гос. техн. университет Текст. - Новочеркасск: Ред. журн. "Электротехника", 2003. -176 с.

149. Дюргеров, Н.Г. Саморегулирование в процессе дуговой сварки : монография / Рост. гос. университет путей сообщения Текст. Ростов на Дону, 2005. - 102 с.

150. Лебедев, В.А. Новое модульное оборудование для дуговой механизированной сварки, наплавки и резки плавящимся электродом Текст. / В.А. Лебедев, В.Г. Пичак // Сварочное производство. 1997. - № 7. - С. 32-36.

151. Синергетика. Процессы самоорганизации и управления : учеб. пособие. В 2-х ч. Текст. /под общ. ред. А. А.Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004. -Ч. 1- 360 с.

152. Сас, A.B. Марковская модель ручной дуговой сварки Текст. / А. В. Сас, О. В. Ульянова, А. В. Чернов // Сварочное производство. 2006. - № 8. - С. 14-17.

153. Чернов, A.B. Обработка информации в системах контроля и управления сварочным производством Текст. / A.B. Чернов Новочеркасск : НГТУ, 1995. - 180 с.

154. Чернов, A.B. Использование вероятностного перехода при сравнительной оценки свойств элементов сварочного контура Текст. / A.B. Чернов, З.О. Кав-ришвили, О.В. Ульянова // Известия вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2004. -№ 5.-С. 118-122.

155. Чернов, A.B. Обработка информации в системах контроля и управления сварочными процессами: монография. Новочеркасск: Новочерк. гос. техн. ун-т Текст. / A.B. Чернов - Новочеркасск: НГТУ, - 1995. - 180 с.

156. Коздоба, Л.С. Методы решения нелинейных задач теплопроводности Текст. / Л.С. Коздоба М.: Наука, 1977. - 246 с.

157. Кубарев, В.Ф. Методика экспериментального определения электродинамических сил, действующих на сварочную ванну Текст. / В.Ф. Кубарев, Г.Г. Чернышев // Известия вузов. Машиностроение. 1987 - № 7. - С. 147-151.

158. Алекин, Л.Е. Полная структурная схема дугового автомата типа АРДС Текст. / Л.Е. Алекин // Труды МВТУ 1970. - № 136. - С . 67-117.

159. Соколов, О.И. Динамические характеристики свободной и сжатой сварочных дуг постоянного тока с неплавящимся электродом Текст. / О.И. Соколов, Э.А. Гладков // Сварочное производство. 1977. - № 4. - С. 7-8.

160. Гладков, Э.А. Динамические характеристики свободной дуги постоянного тока с неплавящимся электродом Текст. / Э.А. Гладков, A.B. Сас // Сварочное производство. 1979. - № 3. - С. 3-4.

161. Гладков, Э.А. Процессы саморегулирования по скрытой составляющей длины дуги при сварке неплавящимся электродом в аргоне Текст. / Э.А. Гладков // Сварочное производство. 1974. - № 7. - С. 14-15.

162. Гладков, Э.А. Динамические процессы в сварочной ванне при вариации действующих сил Текст. / Э.А. Гладков, И.А. Гуслистов, A.B. Сас // Сварочное производство. -1974. № 4. - С. 5-6.

163. Определение жидкой прослойки под дугой Текст. / A.B. Чернов, Э.А. Гладков, А.И. Акулов и др. // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1979. - № 9. - С. 131-135.

164. Динамика температурного поля поверхности металла сварочной ванны Текст. / А.И. Акулов, И.А. Гуслистов, A.B. Сас и др. // Труды ТПИ. 1979. -Вып. 2. - С. 22-26.

165. A.c. 287215 СССР, МКИ Н05В. Способ регулирования сварочных процессов / Ю.И. Казанов, В.А. Виноградов, B.C. Попенко, Л.Г. Солодкин (СССР). Заявл. 08.01.66; опубл. 20.01.71, Бюл. № 35. -3 с.

166. Sas, A. The increasing control efficiency Текст. / A. Sas //Abstract. Of the second international congress protection 95. M, 1995. - P. 197.

167. A.c. 1013163 СССР, МКИ B23K 9/10. Способ регулирования глубины про-плавления при автоматической дуговой сварке / A.B. Сас, Э.А. Гладков и др. (СССР). Заявл. 01.02.82; опубл. 23.04.83, Бюл. № 45.

168. Райбман, Н.С. Основы управления технологическими процессами Текст. / Н.С. Райбман М.: Наука, 1978.-440 с.

169. Адаптивная АСУ процесса аргонодуговой сварки труб Текст. / H.A. ТПир-ковский, Э.А. Гладков, П.В. Полянский и др. // Сварочное производство. 1986. -№11.-С. 1-3.

170. Исследование качества сварки торцевых тонколистовых соединений в условиях действующих возмущений Текст. / Н.Г. Синельников, В.М. Ганюшин, A.B. Сас и др. // Автоматическая сварка. 1985. - № 1. - С. 37-41.

171. Salter, G.R. Prosedure selections for arc welding Текст. / G.R. Salter, P. Doherty //Metal Constraction. -1981. № 10. - P. 544-550.

172. Cac, A.B. Повышение эффективности управления свойствами сварных соединений. Автоматическое управление Текст. / A.B. Сас // Сварочное производство. -1996.-№ 7.-С. 16-18.

173. Шнайдер, Б.И. Рациональная форма торцевого шва при сварке тонколистового металла Текст. / Б.И. Шнайдер, Д.М. Погребинский // Автоматическая сварка. -1973.-№10.-С. 44-47.

174. Синельников, Н.Г. Устойчивость процесса формирования швов торцевых соединений Текст. / Н.Г. Синельников, Э.А. Гладков // Известия ВУЗов. Машиностроение,-1979,-№3,-С. 139-143.

175. Юхин, H.A. Исследование технологических особенностей сварки прямошов-ных труб из сталей аустенического класса типа 18-8 на форсированных режимах: дис. канд. техн. наук: 05.03.06. Текст. / H.A. Юхин М., 1975. - 177 с.

176. Медовар, Б.И. Сварка хромоникелевых аустенитных сталей Текст. / Б.И. Медовар М.: Машгиз, 1958. - 339 с.

177. Советов, Б.Я. Моделирование систем: учебное пособие для вузов- 4-е издание Текст. / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев М.: Высшая шк., 2005 - 343с.

178. Ерохин, A.A. Основы сварки плавлением Текст. / A.A. Ерохин М.: Машиностроение, 1973,- 448 с.

179. Киреев, В.Д. Курс физической химии Текст. / В.Д. Киреев М.: Госхимиз-дат, 1956. - 832 с.

180. Ерохин, А.Д. Расчет основных параметров ванны при сварке пластин Текст. / АД. Ерохин, В.А. Букаров, Ю.С. Ющенко // Свароч. пр-во. 1970. - № 12,- С. 1-3.

181. Гухман, A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена Текст. / A.A. Гухман -М.: Высшая школа., 1967. 302 с.

182. Бауш, Б.А. Физические свойства расплавленных высоколегированных сталей и специальных сплавов Текст. / Б.А. Бауш // Физика и химия обработки материалов. -1970,-№5.-С. 4348.

183. Рабинович, Б.В. Введение в линейную гидравлику Текст. / Б.В. Рабинович -М.: Машиностроение, 1960. 424 с.

184. Повх, И.Я. Техническая гидромеханика Текст. / ИЛ. Повх- М.: Машиностроение,-1969. -524 с.

185. Small, W. The effect of the alloing elements on the solubility of the nitrogen Jron-Chromun-Nichel alloys Текст. / W. Small, R. Pehler // Translation of the metalurgical Society of AJME. 1968. - № 2. - P. 2501-2505.

186. Чернышев, Г.Г. О толщине жидкой прослойки под дугой Текст. / Г.Г. Чернышев, A.M. Рыбачук // Труды МВТУ. 1969. - № 132. - С. 67-73.

187. Походня, И.К. Влияние температуры капель и кинетики плавления электрода на насыщение металла азотом / И.К. Походня, А.М. Суптель // Автоматическая сварка. -1967.-№ 13.-С. 12-17.

188. Финкельбург, В. Электрическая дуга и термическая плазма Текст. / В. Фин-кельбург, Г. Меккер. М.: Иностранная лититература., 1961. - 370 с.

189. Квирикадзе, Т.Г. Исследование перемешивания защитного газа с воздухом при сварке в углекислом газе Текст. / Т.Г. Квирикадзе, Н.М. Новожилов // Автоматическая сварка,- 1969. № 10. - С. 3-4.

190. Морозов, А.Н. Водород и азот в стали Текст. / А.Н. Морозов М.: Металлургия, 1968.-200 с.

191. Ларина, ОД. Качественный анализ оксидных и нитридных включений в сталях и сплавах Текст. /ОД. Ларина, H.H. Тимошенко.-М.: Металлургия, 1978.-256 с.

192. Клячко, Ю.А. Новые методы испытаний металлов Текст. / Ю.А. Клячко, М.М. Шапиро. М.: Металлургия, 1964. - Вып. 37. - С. 150-154.

193. Выбор оптимальных режимов аргонодуговой сварки нержавеющих труб с применением магнитного управления дугой и внедрение их в производство: отчет о НИР / ВИНИШ. Днепропетровск, 1974. - 64 с.

194. Дудко, Д.А. Допустимые зазоры при импульснодуговой сварке торцовых соединений металлов малых толщин Текст. / Д.А. Дудко, Б.И. Шнайдер, Д.Н. По-гребенский // Сварочное производство. 1977. - № 5. - С. 27-30.

195. Сварка особотонкостенных труб / под ред. Д.А. Дудко. М.: Машиностроение, 1977.-128 с.

196. Патон, Б.Е. Микроплазменная сварка Текст. / Б.Е. Патон, B.C. Гвоздецкий, Д.А. Дудко и др. Киев.: Наукова думка, 1979. - 248 с.

197. Шоек, П.А. Исследование баланса энергии на аноде сильноточных дуг, горящих в атмосфере аргона Текст. / П.А. Шоек // Современные проблемы теплообмена.-М.: Энергия, 1966.-С. 110-139.

198. Демянцевич, В.П.Взаимодействие микроплазменной дуги с нагреваемым телом Текст. / В.П. Демянцевич, Н.П. Михайлов // Сварочное производство. 1973. - № 8. -С. 2-4.

199. Прохоров, H.H. Технологическая прочность металлов в процессе кристаллли-зации при сварке Текст. / H.H. Прохоров // Сварочное производство. -1962. С. 1-5.

200. Шоршоров, М.Х. Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов Текст. / М.Х. Шоршоров, A.A. Ерохин, Т.Н. Чернышева. -М.: Машиностроение, 1973.-276 с.

201. К вопросу о горячих (кристаллизационных) трещинах Текст. / A.A. Бочвар, H.H. Рыкалин, H.H. Прохоров и др. // Сварочное производство. -1960.-№ 10.-С. 3-4.

202. Справочник по сварке / под ред. В.А. Винокурова. М.: Машиностроение, 1970.-Т. 3.-504 с.

203. Якушин, Б.Ф. Влияние режима сварки на технологическую прочность алюминиевых сплавов Текст. / Б.Ф. Якушин, A.M. Чернавский // Сварочное производство. 1972. - № 11. - С. 1-3.

204. Прохоров, H.H. Физические процессы в металлах при сварке Текст. / H.H. Прохоров М. : Металлургия, 1968. - 665 с.

205. Гаджиев, Н.Г. Комплексное влияние состава и режима сварки на технологическую прочность металла шва Текст. / Н.Г. Гаджиев, Б.Ф. Якушин // Сварка жаропрочных сплавов: тезисы докладов конференции Омск, 1978. - С. 32-34.

206. Гаджиев, Н.Г. Предотвращение трещинообразования путем управления процессом дуговой сварки Текст. / Н.Г. Гаджиев, Б.Ф. Якушин // Энергетическое строительство. 1980. - № 5. - С. 56-59.

207. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента Текст. / Ю.П. Адлер -М. : Металлургия, 1969. -156 с.

208. Сас, А.В.Управление сложными технологическими процессами дуговой сварки и наплавки Текст./ A.B. Сас, C.B. Гулаков, Б.И. Носовский // Сварочное производство. -1985,-№8.-С. 30-32.

209. A.c. 507420 СССР, МКИ В23К 9/00. Способ получения сплава заданного химсостава / И.М. Новожилов, A.A. Астафьев, A.B. Чиркин и др. // Б.и. -1976.

210. Гулаков, C.B. Особенности получения швов с регламентированным распределением химических элементов Текст./ C.B. Гулаков, Б.И. Новосовский // Сварочное производство. 1982. - № 7. - С. 10-11.

211. Гладков, Э.А. Управление сваркой павлением по идентифицируемым моделям Текст. / Э.А. Гладков, A.B. Сас, H.A. Ширковский // Известия ВУЗов. Машиностроение.- 1985,-№8.-С. 101-107.

212. Рыкалин, H.H. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов: справочник Текст. / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, И.В. Зуев. М.: Машиностроение, 1985.-496 с.

213. Задачи управления качеством формирования швов при дуговой сварке Текст. / ЭЛ. Гладков, Г.Г. Чернышов, A.B. Сас и др. // Сварочное производство. -1981. -№ 12. -С. 11-12.

214. Malin, V. Designs guide to effect welding automatic -Parti: analysis of welding operations as object for automation Текст. / V. Malin // Welding Jornal. 1985. - November.-P. 17-27.

215. Cac, A.B. Технологический процесс сварки как объект в АСУ Текст. / A.B. Сас, Э.А. Гладков // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1983. - № 8. - С. 144-146.

216. Гордиенкова, Т.И. Оптимизация режимов сварки легированных закаливающихся сталей по комплексу показателей свариваемости Текст. / Т.И. Гордиенкова, Э.Л. Макаров // М., 1988. 9с. - Деп. в ВИНИТИ. - № 219.

217. Гилл, Ф. Практическая оптимизация Текст. / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. -М.: Мир, 1986.-609 с.

218. Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование Текст. / Д. Химмельблау М. : Мир, 1975. - 543 с.

219. Зарытовский, И.А. Разработка средств регулирования термического цикла сварочных и смежных процессов на основе идентификации теплового состояния свариваемого изделия : дис. . канд. техн. наук : 05.03.06. Текст. /И.А. Зарытовский-М, 1987.- 153 с.

220. Приборы для измерения и регулирования температуры : номенклатур, кат. // ЦНИИЭТ приборостроения, средств автоматизации и систем управления. М., 1986.-316 с.

221. Криксунов, JI.3. Справочник по основам инфракрасной техники Текст. / J1.3. Криксунов JI. : Советское радио, 1978. - 400 с.

222. Стирвольт, Д. Исследование излучение кристаллической решетки. Оптические свойства полупроводников Текст. / Д. Стирвольт, Ф. Поттер. -М. : Мир, 1970, 264 с.

223. Новацкий, Л.А. Оптические свойства материалов при низких температурах: справочник Текст. / Л.А. Новацкий, БМ. Степанов. -М.: Машиностроение, 1980.-224 с.

224. Ишанин, Г.Г. Источники и приемники излучения Текст. / Г.Г. Ишанин, Э.Д. Панков, B.C. Вадайкин. М. : Машиностроение, 1982. - 222 с.

225. Андрияхин, В.М. Расчет поверхностной закалки железо-углеродистых сплавов с помощью технологических С02-лазеров непрерывного действия Текст. / В.М. Андрияхин // Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1983. - № 6. - С. 140-147.

226. Исследование использования диффузионной сварки для крепления постоянных магнитов в конструкциях электрических машин малой мощности: отчет НИР / ВНИИЭСО; рук. В.И. Громов. Л, 1983.- 30 с. - № ГР. 01850021188. - Инв. № В-2103.

227. Журавлев, В.Н. Машиностроительные стали: справочник Текст. / В.Н. Журавлев, О.И. Николаев. М. : Машиностроение, 1981. - 360 с.

228. Излучательные свойства твердых материалов: справочник / под ред. А.Е. Шейндлина. М. : Энергия, 1974. - 472 с.

229. Обеспечение устойчивости процесса сварки короткой дугой в углекислом газе для различных условий и стадий процесса Текст. / Сас А. В., Трух С. Ф., Юшин Д. А., Сорокин В.Н. // Сварщик-профессионал. 2006. - № 5. - С. 21-22.

230. Исследование влияния термического цикла сварки присадочных материалов и последующей термообработки на трещиностойкость сварных соединений стали ЭП 794 .: отчет о НИР / ВИИХИММАШ; рук. C.B. Сомов. М, 1985. - 36 с. - № ГР. 1840015366. - Инв. №Д-1031.

231. Ломов, Б.Ф. Человек и техника Текст. / Б.Ф. Ломов. М.: Советское радио, 1966.-464 с.

232. Бежелев, С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок Текст. / С.Д. Бежелев, Ф.Г. Гурвич. -М.: Статистика, 1980. 261с.

233. Стеклов, О.И. Оценка качества регулирования дуговой сварки по модели контура "зрительный анализатор моторный выход" Текст. / О.И. Стеклов, A.B. Сас, Б.П. Грузинцев. - М.: МИНГ им. ИМ. Губкина, 1989. - С. 14-20.

234. Акулов А.И. Технология и оборудование сварки плавлением Текст. / А.И. Акулов, Г. А. Бельчук, Н.Д. Демянцевич. -М.: Машиностроение, 1977.-432 с.

235. Линдеги, П. Переработка информации у человека Текст. / П. Линдеги, Д. Норманн. М.: Мир, 1974. - 550 с.

236. Вавилов A.A. Частотные методы расчет нелинейных систем Текст. / A.A. Вавилов. Л.: Энергия, 1970. - 324 с.

237. Розе, Н.Д. Психомоторика взрослого человека Текст./НД. Розе.-Л, 1970.—128 с.

238. Парахин, В.А. Эргономические требования к системе "электросварщик -ручная дуговая сварка" Текст. / В.А. Парахин, Б.П. Грузинцев // Труды МВТУ. -1980.-№337.-С. 38-42.

239. Руководство по проектированию систем автоматического управления / под. ред. В.А. Бессекерского. -М.: Высш. шк., 1983.-296 с.

240. Романов, А.Н. Тренажеры для подготовки операторов радиолокационных станций с помощью ЭВМ Текст. / А.Н. Романов. М.: Воениздат, 1980. - 126 с.

241. Василец, В.М. Анализ адаптивных свойств оператора в ручной системе управления при выполнении операции слежения Текст. / В.М. Василец // Научные чтения по авиации и космонавтике. М.: Машиностроение, 1981. - С. 323-324.

242. Сас, A.B. Модельное представление деятельности оператора при ручной дуговой сварке Текст. / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин // Труды МВТУ. 1985. -№ 234.-С.41-51.

243. Сас, A.B. Повышение эффективности управления при механической и ручной сварке Текст. / A.B. Сас // Сварочное производство. 1996. - № 9. - С. 27-29.

244. Ульянова, O.B. Информационно-измерительная система для аттестации источников питания дуговой сварки на основе параметров Марковской модели процесса плавления : дис. . канд. техн. наук : 05.11.16 Текст. / О.В. Ульянова. Волгодонск, 2006. -155 с.

245. A.c. 871176 СССР, МКИ 09 В19/24. Тренажер для обучения электродуговой сварке/В.А. Парахин, Б.П. Грузинцев, С.Б. Моцохин и др. //Б.и. -1981. № 37.

246. A.c. 1297093 СССР, МКИ 09 В 9/00. Тренажер оператора / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин и др. // Б.и. 1987. - № 10.

247. A.c. 1489933 СССР, МКИ 60089/00. Способ тренировки сварщиков / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин // Открытие. Изобрет. 1989. -№ 24.

248. A.c. 1506465 СССР, МКИ С ОС В 9/00. Устройство тренировки сварщиков / A.B. Сас, Б.П. Грузинцев, В.А. Парахин // Открытия. Изобрет. -1989. № 33.

249. Патент № 99245 ГДР, кл. 42 П 6110. Тренажер для ручной дуговой сварки / С. Федер // Б.и. -1979. № 15.

250. Патент № 706128 ПНР, 09 В 19124. Тренажер для обучения сварке / Прекли В. // Б.и. 1979. -№ 9.

251. Патент ГДР 113317, кл. 42 09 В 9102. Устройства для обучения и оценки квалификации сварщиков / А. Брук, В. Блеир // Изобрет. за рубежом. -1988. № 8. - С. 14.

252. Сас, A.B. Современное состояние и проблемы подготовки высококвалифицированных кадров Текст. / A.B. Сас // XI Бенардосовские чтения : материалы междунар. науч.-техн. конф. Иваново, 2003. - С.74-82.

253. Трух, С.Ф. Полуавтоматы серии ПАРС для сварки плавящимся электродом Текст. / С.Ф. Трух, Д.А. Юшин, A.B. Долиненко // Химическая техника. 2003. -№ И.-С. 68-70.- 308

254. Трух, С.Ф. Сравнительные характеристики ряда полуавтоматов для сварки в защитных газах Текст. / С.Ф. Трух, Д.А. Юшин, A.B. Долиненко // Сварочное производство. -2004. № 7. - С. 21-24.

255. Смиленский, Г.А. Справочник проектировщика АСУТП Текст. / Г.А. Сми-ленский, А.З. Амлинский, В.Я. Тарасов и др. М.: Машиностроение, 1983. - 527с.

256. Гуслистов, И А. Исследование и разработка системы автоматического регулирования величины проплавления при сварке труб на станах АДС : дис. . канд. техн. наук. 05.04.05 Текст. / И.А. Гуслистов М.: МВТУ, 1978. - 194 с.

257. Гладков, Э.А. Построение параметрических регуляторов глубины проплавления при сварке неплавящимся электродом Текст. / Э.А. Гладков // Автоматическая сварка -1976.-№4.-С. 18-23.