Исследование и разработка системы числового программного управления для высокопроизводительного бездефектного равномерно-регулируемого пластичного микрошлифования оптических поверхностей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Ньи Ньи Шейн

• Ньи Ньи Шейн
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ньи Ньи Шейн

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ШЛИФОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ.

1.1. Способ плоского шлифования.

1.2. Способ аддитивно-адаптивного шлифования и устройство для его осуществления.

1.2.1. Анализ указанного способа шлифования.

1.2.2. Результаты анализа способа аддитивно-адаптивного шлифования

1.3. Круговое шлифовальное устройство.

1.3.1. Анализ кругового шлифовального устройства.

1.4. Способ управления процессом круглого шлифования.

1.4.1. Анализ способа управления процессом круглого шлифования

1.4.2. Результаты анализа способа управления процессом круглого шлифования.

1. 5. Способ размерного микрошлифования изделий, устройство для его осуществления и приспособление для крепления обрабатываемых изделий.

1.5.1. Сравнительный анализ способа размерного микрошлифования изделий с вышеуказанными способами шлифования.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ И РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО МИКРОШЛИФОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ.

2. 1. Анализ вариантов аппартно-программной реализации системы управления размерного микрошлифования.

2. 1. 1. Анализ требований предъявляемых к системе управления процессом микрошлифования плоских поверхностей изделий.

2. 1.2. Анализ требований предъявляемых к системе числового программного управления (ЧПУ) процессом микрошлифования сложно-профильных поверхностей изделий.

2.1.3. Разработка системы числового программного управления (ЧПУ) процессом микрошлифования плоских поверхностей изделий. 50 2. 1.4. Исследование процесса микрошлифования групповых изделий с помощью трех режущих инструментов.

2.2. Синтез алгоритмов работы для приводов перемещения по координатным осям станка.

2. 2. 1. Алгоритм работы приводов перемещения суппорта со столом по координатным осям X и У станка.

2. 2. 2. Алгоритм работы приводов перемещения суппорта со столом по координатной оси Ъ станка.

2. 2. 3. Алгоритм работы приводов поворота приспособления изделий вокруг оси А и В, и привода вращения шпинделя приспособления изделий при обработке сложно-профильных поверхностей.

2. 2. 4. Алгоритм работы, многоканального цифрового регистратора сигналов.

2. 2. 5. Алгоритм работы многоканального цифрового пьезоэлектри ческого привода.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ

МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО

МИКРОШЛИФОВАНИЯ СВЕРХТВЕРДЫХ ХРУПКИХ ИЗДЕЛИЙ.

3. 1. Вывод основных уравнений, описывающих способ микрошлифования при обработке плоской поверхности одного изделия. 80 3. 2. Разработка и исследование автоматического поиска оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования.

3.2. 1. Общая характеристика оптимальных автоматических систем управления.

3. 2. 2. Математическая модель автоматического поиска оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования.

3. 3. Исследование качества функционирования системы (ЧПУ) при осуществлении процесса микрошлифования плоских поверхностей изделий до достижения значений заданных параметров.

3. 4. Математическое моделирование при вариации параметров управления режущими инструментами.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МНОГОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МИКРОШЛИФОВАНИЯ ПЛОСКИХ И СЛОЖНО-ПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С РЕЗЕРВНОЙ ФУНКЦИЕЙ.

4. 1. Общая характеристика многопроцессорной системы числового программного управления процессом микрошлифования поверхностей изделий.

4.2. Построение и реализация архитехтуры многопроцессорной системы числового программного управления процессом микрошлифования поверхностей изделий.

4. 3. Обеспечение отказоустойчивости многопроцессорной систем ЧПУ.

4.4. Принципы построения унифицированных отказоустойчивых микропроцессорных систем управления.

4. 4. 1. Способы построения отказоустойчивых систем автоматического управления.

4. 5. Метод оценки отказо-сбоеустойчивости вычислительной системы, резервированной по схеме голосования с многократными связями.

4. 6. Оценка надежности многопроцессорной системы числового программного управления процессом микрошлифования поверхностей изделий.

4.7. Разработка алгоритма резервной функции управления микропроцессорами при отказе любого микропроцессора в системе управления.

4.8. Разработка алгоритма интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка системы числового программного управления для высокопроизводительного бездефектного равномерно-регулируемого пластичного микрошлифования оптических поверхностей»

Обработка материалов является одной из важнейших отраслей деятельности человека и лежит в основе различных отраслей промышленности. Наряду с металлами в настоящее время все большее применение находят минералы. Кроме традиционных сфер применения в строительстве и ювелирной промышленности, минералы, особенно в форме кристаллических образований (кристаллов), находят широкое применение при производстве высокотехнологичных изделий в области нанотехнологий.

Однако поверхностная обработка минералов в отличие, от металлов имеет свои особенности, связанные с широким разбросом физических свойств минералов, их анизотропией, наличием включений и других особенностей, их строения. В связи с этим при шлифовании минералов использование основных закономерностей шлифования металлов требует введения дополнительных эмпирических коэффициентов, учитывающих свойства минерала.

Расширение области применения минералов (в том числе кристаллов) ставит задачу их поверхностной обработки с заданными выходными параметрами для различных сфер применения. Технологический процесс формообразования поверхности при обработке минералов можно рассматривать как процесс удаления поверхностного слоя (ПС) минерала с формированием поверхности заданной шероховатости и неплоскостности. Особое значение приобретает качество обработки поверхности с минимизацией отходов сырья для применения кристаллической формы минералов, в том числе алмаза и лейкосапфира, например в микроэлектронике при изготовлении подложек интегральных микросхем (ИМС).

Подложка, изготовленная из кристаллов (кремния, лейкосапфира, алмаза и других твердых материалов), выполняет роль механического носителя и отводит тепло от микросхемы в процессе её работы. Поэтому для изготовления подложек применяются кристаллические минералы, обладающие большой твердостью и высокой теплопроводностью (лейкосапфир, алмаз).

При поверхностной обработке материалов на первый план выходит вопрос недопустимости возникновения сколов, трещин, микродефектов и дислокаций в основной массе материала. Требуется прецизионное удаление поверхностного слоя минерала с получением нанометрового рельефа поверхности с минимальным количеством дефектов, привнесенных процессом обработки. Одним из решений в данной ситуации является реализация способа размерного микрошлифования изделий из сверхтвердых, хрупких, оптических и микроэлектронных материалов с помощью компьютерного средства числового программного управления (ЧПУ).

Устройство для осуществления выбранного способа содержит станок, а его упругая обрабатывающая система содержит закрепленное на станке приспособление для крепления режущего инструмента. Под этим приспособлением размещен суппорт, на котором установлен стол с приспособлением для крепления обрабатываемого изделия. При этом устройство имеет привод продольного перемещения стола в плоскости формообразования по координатной оси X станка, привод продольного перемещения суппорта со столом в плоскости формообразования по координатной оси У станка, привод перемещения суппорта со столом по координатной оси Ъ станка, а также привод вращения приспособления для крепления режущего инструмента. Кроме того, устройство содержит компьютерное средство числового программного управления (ЧПУ). Его управляющие выходы электрически связаны с соответствующими приводами вращения приспособления для крепления режущего инструмента и перемещения стола и приспособления для крепления обрабатываемого изделия по координатным осям X, У и Ъ станка.

Микрошлифование происходит посредством упругой обрабатывающей системы шлифовального станка с программным управлением инструментом, который имеет производящую инструментальную поверхность со связанными режущими зернами. При размерно-регулируемом микрошлифовании изделий в режиме пластичности необходимо снять пластически с обрабатываемой поверхности единичную стружку с помощью каждого режущего зерна производящей инструментальной поверхности, то есть без потери упругости в обрабатывающей системе станка. Для этого необходимо ввести в программу числового программного управления (ЧПУ) предел упругости системы на сжатие и расчетные параметры интенсивности съема припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия, а затем осуществить шлифование обрабатываемой поверхности заготовки изделия путем сложного движения. Конструктивная особенность системы оперативного контроля и многоканального цифрового пьезоэлектрического привода состоит в том, что датчик является общим элементом. Датчик силы (пьезопреобразователь) обладает высоким быстродействием и чувствительностью, достаточной для регистрации динамики дискретного процесса периодического одновременного (синхронного) отделения множества единичных стружек.

Во время осуществления микрошлифования в точке касания обрабатываемой поверхности с вершиной каждого режущего зерна, пьезоэлектрический датчик силы непрерывно измеряет величину статической и динамической составляющих силы резания. В этом режиме непрерывно осуществляется корректировка, по меньшей мере, одного из параметров интенсивности съема припуска так, чтобы в каждой точке касания величина динамической составляющей упругой деформации не превышала заданную высоту микронеровностей, а сумма величин статической и динамической составляющей упругой деформации не превышала заданного предела упругости на сжатие этой системы. При данном способе, система числового программного управления позволяет обрабатывать изделия и детали сложной формы в режиме пластического микрошлифования с высокой точностью получения заданных размеров. Однако система управления обладает существенными недостатками и не может решить все многообразие задач, которые в настоящее время возникают в области современной распределенной системы управления.

Согласно существующей статистике, большинство шлифовальных станков нуждаются в модернизации средств контроля и измерения. Модернизация средств управления определяется необходимостью улучшения экономических и экологических показателей. Современные требования, предъявляемые к объектам управления^ заставляют выдвигать новые требования к качеству технологического процесса. В связи с этими требованиями возрастает необходимость в современных, надежных системах управления, которые поддерживали бы заданную точность, заданные параметры и быстродействие технологических процессов на объектах управления.

Одним из решений в данной ситуации является модернизация устаревших систем управления с использованием современных (программируемых контроллеров) микропроцессоров со специальными функциями управления, наиболее полно приспособленными к управлению приводами и механизмами. Использование микропроцессоров, а так же построение систем управления с применением распределенной архитектуры, обеспечивает надежность и эффективность системы управления. Добавление программируемого контроллера к числовой системе управления даёт ряд очень важных преимуществ. Первое, аппаратуру программируемого микроконтроллера не надо изменять при соединении многопроцессорной числовой системы управления с разными типами приводов. Вместо этого, программируемый микроконтроллер программируется так, чтобы позволить ему связаться с интерфейсом данного привода. Во вторых -хотя программные интерфейсы уже известны много лет в системах числового управления, основанного на миникомпьютерах, но программируемые микроконтроллеры легче использовать при программировании благодаря набору прилагаемых инструкций и способности редактировать. Применение контрольно-обрабатывающих средств на основе микропроцессорных устройств с цифровой передачей данных и сигналов, позволяет оптимизировать работу оборудования в различных режимах, и обеспечить эффективное и надежное функционирование основного технологического оборудования в целом. Работа решает проблему автоматизации процессов получения полированных поверхностей с нанометровым рельефом на пластинах из сверхтвердых хрупких материалов и процессов планаризации многослойных полупроводниковых структур, что позволяет отказаться от сложной технологии химико-механической полировки в агрессивных средах и существенно повысить выход годной продукции.

Применение структуры многопроцессорной автоматической системы управления, позволяет реализовать обобщенную концепцию технологической диагностики.

Вопросами теории и практики цифровой системы числового программного управления шлифовальным станком занимались такие отечественные и зарубежные ученые, как Коныпин A.C., Прилуцкий В.А., Степанов Ю.С., Афонасьев Б.И., Костин Н.В., Mine Н., Hatayama К., Hiroshi Kamimura., Jerry F. Mallard и другие.

Эти вопросы, составляющие предмет данной работы вполне актуальны.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью диссертационной работы является исследование и разработка многопроцессорной системы числового программного управления для высокопроизводительного бездефектного равномерно-регулируемого пластичного микрошлифования оптических поверхностей.

Поставленная цель достигается благодаря решению следующих основных задач: исследование объекта управления при разных способах шлифования; разработка структурных и функциональных схем системы управления процессом микрошлифования плоской поверхности одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов);

• разработка передаточных функций системы управления процессом микрошлифования плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов); построение архитектуры многопроцессорной системы управления при микрошлифовании плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий;

• создание математических моделей системы управления для плоского и размерного микрошлифования сверхтвёрдых и хрупких материалов;

• исследование качества функционирования системы управления в процессе микрошлифования поверхности изделий.

• оценка отказо-сбоеустойчивости многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями;

• разработка резервной функции управления в многопроцессорной системе управления при отказе любого микропроцессора;

• разработка способа интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода; исследование функционирования системы управления при вариации параметров управления режущими инструментами.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертации использованы: методы математического анализа, математического моделирования, теория измерений, теория автоматического регулирования, методы проектирования систем управления, теория систем числового программного управления, экстремальная система и методы проектирования многопроцессорных распределённых систем управления.

Научная новизна диссертации состоит в создании, проведении и реализации следующих научно-обоснованных разработок:

• предложена модель, позволяющая реализовать обобщенную концепцию технологической диагностики, включающей в себя"формализацию физических процессов и условий размерно-регулируемого бездефектного микрорезания, получение оперативной, достоверной и достаточной информации с последующим целенаправленным использованием этой информации для получения заданных выходных параметров; предложены математические модели системы управления для плоского и размерного микрошлифования сверхтвёрдых хрупких материалов;

• разработана функциональная модель управления приводами перемещения суппорта со столом по осям X, У и г станка при плоским микрошлифовании изделий; разработана функциональная модель управления приводами перемещения суппорта со столом по осям X, У, Ъ, А и В станка при размерном микрошлифовании изделий; созданы алгоритмы приводов перемещения и вращения шлифовального станка при плоским и размерном микрошлифовании изделий;

• проведен анализ качества функционирования системы управления при вариации параметров управления процессом микрошлифования; разработана автоматизация процессов получения полированных поверхностей с нанометровым рельефом на пластинах из сверхтвердых хрупких материалов и точностью размеров заданной формы; разработаны структурные схемы многопроцессорной системы числового программного управления с резервной функцией;

• исследована отказо-сбоеустойчивость многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями; предложен алгоритм управления резервной функцией;

• предложен алгоритм интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода;

Практическая значимость работы заключается в следующих результатах:

• разработанные способ и устройство для микрошлифования плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий обеспечивают получение высокого качества оптических характеристик поверхностей изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов) с гарантированной суперпрецизионной точностью размеров заданной формы;

• на основе моделирования определены характеристики автоматических устройств управления процессом микрошлифования, а именно:

- оптимальная постоянная микронеровность поверхности изделия не больше, чем величина 0,05 мкм;

- наибольшая величина снимаемого припуска при дискретной врезной подачи 0,7(3) мкм/проход не превышает 160 мкм.

• разработанная структурная схема многопроцессорной системы числового программного управления с резервной функцией позволяет повысить вероятность безотказной работы системы управления;

• результаты исследования отказоустойчивости многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями, внедрены при оценке надежности микропроцессоров за требуемое время обработки;

• разработанный способ интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка используется в многопроцессорной системе при отказе любого привода;

• результаты исследований диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры «Система автоматического управления и контроля» МИЭТ и в учебно-методических разработках по курсу "Алгоритмические и технические средства обработки сигналов".

Достоверность и обоснованность. Достоверность и обоснованность результатов работы обусловлены соответствием свойств исходных данных решаемой задачи постановке научной задачи и используемым методам ее решения.

Достоверность результатов работы подтверждается также результатами вычислительных экспериментов и их сопоставлением с показателями частотных методов.

Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

• предложение модели, позволяющей реализовать обобщенную концепцию технологической диагностики, включающей в себя формализацию физических процессов и условий размерно-регулируемого бездефектного микрорезания получение оперативной, достоверной и достаточной информации для получения заданных выходных параметров;

• разработка функциональной модели управления приводами перемещения суппорта со столом по осям X, У и Z станка при плоским микрошлифовании изделий;

• разработка функциональной модели управления приводами перемещения суппорта со столом по осям X, У, Ъ, А и В станка при размерном микрошлифовании изделий;

• алгоритмы приводов перемещения и вращения шлифовального станка при плоском и размерном микрошлифовании изделий;

• разработка автоматизации процессов получения полированных поверхностей с нанометровым рельефом на пластинах из сверхтвердых хрупких материалов и точностью размеров заданной формы;

• исследование качества функционирования системы управления при вариации параметров управления режущими инструментами;

• разработка структурных схем многопроцессорной системы числового программного управления с резервной функцией;

• исследование отказо-сбоеустойчивости многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями;

• алгоритм управления резервной функцией управления;

• алгоритм интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода;

Научные положения, выносимые на защиту

• архитектура системы числового программного управления процессами размерного микрошлифования сложно-профильных поверхностей изделий одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов);

• структурные и функциональные схемы системы управления шлифовального станка с системой числового программного управления с использованием приводов перемещения вдоль координатных осей станка, датчиков силы резания и системы оперативного контроля;

• математические модели системы управления для плоского и размерного микрошлифования сверхтвёрдых и хрупких материалов;

• анализ качества функционирования системы управления для получения полированных поверхностей с нанометровым рельефом на пластинах из сверхтвердых хрупких материалов и точностью размеров заданной формы;

• структурные схемы многопроцессорной системы управления процессом микрошлифования плоской поверхности и сложно профильных поверхностей изделий;

• отказо-сбоеустойчивость многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями;

• резервная функция управления в многопроцессорной системе управления при отказе любого микропроцессора и ее алгоритмы;

• способ и алгоритм интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода;

• алгоритмы работы приводов перемещения и вращения инструментов шлифовального станка при плоском и размерном микрошлифовании изделий.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• 13-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и Информатика - 2006» (Москва, 2006 г.);

• 14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и Информатика - 2007» (Москва, 2007 г.);

• 15-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и Информатика - 2008» (Москва, 2008 г.).

• 16-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и Информатика - 2009» (Москва, 2009 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в двенадцати печатных работах, в их числе три статьи в научных журналах, три статьи в сборниках научных трудов, пять публикаций в тезисах докладов Всероссийских межвузовских научно-технических конференций, в том числе одна статья в журнале, входящем в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Ньи Ньи Шейн

Выводы по главе 4

1. Предложена архитектура многопроцессорной системы управления при микрошлифовании плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий.

2. Разработана многопроцессорная система числового программного управления с резервной функцией управления микроконтроллерами.

3. Выведено выражение, определяющее вероятность безотказной работы системы управления.

4. Исследована отказо-сбоеустойчивость многопроцессорной системы управления, резервированной по схеме голосования с многократными связями.

5. Разработан алгоритм управления резервной функцией управления микроконтроллерами.

6. Разработан алгоритм интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее распространенным способом шлифования изделий является способ размерного микрошлифования изделий из сверхтвердых, хрупких, оптических и микроэлектронных материалов был реализован с помощью компьютерного средства числового программного управления (ЧПУ), позволяет многократно повысить производительность за счет групповой обработки изделий независимо от сложности их формы и с учетом индивидуальных свойств материала каждого изделия с минимизацией их весовых потерь.

Благодаря развитию микроэлектроники, система ЧПУ процессом шлифования поверхностей изделий нуждаются в модернизации средств контроля и измерения. В связи с этими средствами решается задача модернизации устаревших систем управления с использованием современных (программируемых микроконтроллеров) микропроцессоров со специальными функциями управления, наиболее полно приспособленными к управлению приводами и механизмами и построения архитектуры многопроцессорной системы управления с резервной функцией. В результате этого многопроцессорная система ЧПУ позволяет повысить сбоеустойчивость и отказоустойчивость системы управления, обеспечивающей процесс микрошлифования изделий.

В заключении подводятся итоги проведенной работы. В ходе диссертационной работы:

• Проведен анализ существующих автоматических систем управления процессами шлифования изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов);

• Разработана модель, позволяющая реализовать обобщенную концепцию технологической диагностики, включающей в себя формализацию физических процессов и условий размерно-регулируемого бездефектного микрорезания и получение оперативной информации с использованием этой информации для достижения заданных выходных параметров;

• Разработаны передаточные функции, функциональные и структурные схемы системы управления процессом микрошлифования плоских и сложнопрофильных поверхностей одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов); Разработаны математические описания системы числового программного управления процессом микрошлифования плоских поверхностей и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов); Предложена архитектура многопроцессорной системы управления при микрошлифовании плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и группы изделий;

Реализована многопроцессорная система числового программного управления с использованием современных микропроцессоров при решении проблемы автоматизации процессов получения полированных поверхностей с нанометровым рельефом на пластинах из сверхтвердых хрупких материалов и процессов планаризации многослойных полупроводниковых структур;

Рассмотрена общая характеристика оптимальных автоматических систем управления и синхронного детектирования для процессов шлифования; Разработана система ЧПУ с синхронным детектором, обеспечивающая оптимальную постоянную микронеровность поверхности изделия г не больше чем величина 0,05 мкм при подавлении силы резания на поверхность изделия и при наличии случайных возмущений;

Предложена резервная функция управления в многопроцессорной системе управления при отказе любого микропроцессора;

Разработан способ и алгоритм интерактивного управления задержкой привода шлифовального станка при отказе любого привода; Исследована отказо-сбоеустойчивость многопроцессорной системы управления за 25000 часов, резервированной по схеме голосования с многократными связями;

Проведено математическое моделирование функционирования системы управления при вариации параметров управления режущими инструментами;

• В работе получены характеристики многопроцессорной системы числового программного управления процессом микрошлифования плоских и сложно-профильных поверхностей одного изделия и групповых изделий из наиболее труднообрабатываемых материалов и минералов (алмазов):

- микронеровность обрабатываемой поверхности готового изделия равна -0.05 мкм (50 нм).

- при групповой обработке микрошлифования производительность увеличивается в количество раз, соответствующих числу обрабатываемых изделий. предложен способ обеспечения сбоеустойчивости и отказоустойчивости системы управления методом резервирования по схеме голосования с многократными связями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ньи Ньи Шейн, 2009 год

1. Блинов И. Г. и др. Оборудование полупроводникового производства. М.: Машиностроение, 1986, с. 109.

2. Патент Российской Федарации РФ №-2182069-С2. Способ плоского шлифования.

3. Костин Н.В., Костин А.Н. Автоматизированное обеспечение знакопеременных деформаций в срезаемом слое при шлифовании // Станки и инструменты. 1990. № 5.- С.19-20.

4. A.c. СССР № 1796414, МКИ В 24 В 1/00, Опуб.23.02.93.Бюл.№ 7- прототип.

5. Панфилов Ю.В. и др. Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные работы. -М.: Радио и связь, 1988, с. 29-31.

6. Патент Российской Федарации РФ №-2118248-С1. Способ аддитивно-адаптивного шлифования и устройство для его осуществления.

7. Патент Российской Федарации РФ №-2173249-С2. Способ управления процессом круглого шлифования.

8. Коньшин А.С (RU), Сильченко О.Б. (RU). Патент Российской Федарации РФ №-2165837- С1- В 24 В 1/00, 5/00.

9. A.c. 1274906, БИ 15, 86; И. М. Буюкли.

10. A.c. 1389993, БИ 15, 88; В 24 В 1/00, А. В. Королев, А. Ф. Гущин, E.H. Гулецкий.

11. Щагин А. В., Ньи Ньи Шейн. Математическое моделирование вариации параметров управления режущими инструментами (Журнал «Оборонный Комплекс» ISSN 1729-6552, 2' 2009, с.33-38).

12. Способ кругового шлифования.

13. Патент Российской Федарации РФ №- 2123627.

14. Патент Российской Федарации РФ №- 2047473.

15. Патент Российской Федарации РФ №-2019384.

16. Патент Российской Федарации РФ №-2019386.

17. Патент Российской Федарации РФ №-779052.

18. К. Мицутани, Т. Кавако, И. Танака "Стол с пьезоэлектрическим приводом и его применение для микрошлифования керамических материалов". Прецмссион Инженеринг N 4, 1991 г., с. 219-226.

19. Патент Российской Федарации РФ №-1281385.

20. Патент Российской Федарации РФ №-878540.

21. Патент Российской Федарации РФ №-779052.

22. Патент Российской Федарации РФ №-722746.

23. Патент Российской Федарации РФ №-1302572.

24. Патент Российской Федарации РФ №-2162398.

25. Патент Российской Федарации РФ №-2168406.

26. Патент Российской Федарации РФ №-2155661.

27. Патент Российской Федарации РФ №-2183546.

28. Казакевич В. В., Родов А. К. Системы автоматического управления в нелинейных системах. М., 1973.

29. Ньи Ньи Шейн. Автоматический поиск оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования в системе числового программного управления (ЧПУ). «Естественные и технические науки».

30. А. Е. Коваленко, В. В. Гула. Киев «Техника», 1986. Отказоустойчивые микропроцессорные системы.

31. Авижевис А. Отказоустойчивость свойство, обеспечивающее постоянную работоспособность цифровых систем.-Тр. Тр.ин-та инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, 1978, т.66, № 10, с 5 —15.

32. Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы М.: Радио и связь, 1982.—326 с.

33. Патент Российской Федарации РФ №-2047899.38i Отказоустойчивая вычислительная система с тремя вычислительными машинами. X. Ихара, К. Фукуока, Ю Кубо и др.—Тр.ин-та инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, 1978, с. 66, № 10, с. 68—89.

34. Пархоменко П. П. О технической диагностике.—М.: Знание, 1969.—64с.

35. Г.И. Шпаковский. Организация параллельных ЭВМ и суперскалярных процессоро.

36. Реннельс Д. А. Архитектура космических бортовых вычислительных систем, устойчивых к отказам.—Тр. по электротехнике и радиоэлектронике, 1978, с. 66, № 10, с. 186 — 205.

37. Справочник по цифровой вычислительной технике/Под ред. Б. Н. Малиновского.—К.: Техника, 1980.—320 с.

38. Makam С. К. Avizienis A. Modeling and analysis of periodically renewed closed fault—tolerant systems.—Proceedings of the FTCS—11, 1981, p.134—141.

39. Mine П., Hatayama K. Performance evaluation of fault tolerant computing system. Proceedings of the FTCS—9, 1979, p. 59—62.

40. Hiroshi Kamimura; Tetsuo Ito, both of Hitachi, Japan, United States Patent No. 4542479, Distributed Control System.

41. Черных И. В. SIMUL1NK: среда создания инженерных приложений / Под общ. ред. к.т.н. В. Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003.-496 с.

42. Костин Н.В., Костин А.Н. Автоматизированное обеспечение знакопеременных деформаций в срезаемом слое при шлифовании // Станки и инструменты. 1990. - № 5. С. 19—20.

43. Патент Российской Федерации РФ №-1309444.

44. Щагин А. В., Ньи Ньи Шейн. Система управления для размерного микрошлифования изделий. (Сборник научных трудов / Под ред. В.А. Бархоткина, с. 143,2008г., МИЭТ.).

45. Ньи Ньи Шейн. Многопроцессорная система управления с резервной функцией для микрошлифования одного изделия и групповой обработки плоских поверхностей изделий. (Аспирант и соискатель № 1 (49)2009г., с. 105).

46. Ньи Ньи Шейн. Резервное управление при микрошлифовании изделий из сверхтвёрдых и хрупких материалов с помощью многопроцессорной системы числового программного управления (ЧПУ) (Аспирант и соискатель № 1 (49)2009г., с. 107).

47. Патент Российской Федерации РФ №-2173249.

48. Патент Российской Федерации РФ №-2162398.

49. Патент Российской Федерации РФ №-2168406.

50. Патент Российской Федерации РФ №-2155661.

51. Патент Российской Федерации РФ №-2183546.

52. Левин Б.Р. Теория надежности радиотехнических систем, М, Сов. Радио, 1978 г.

53. Широков A.M. Надежность радиоэлектронных устройств, М, Высшая школа, 1972 г.

54. Комиссия в следующем составе:

55. Председатель комиссии Щагин Анатолий Васильевич, д.т.н., зав. кафедрой САУиК1. Члены комиссии:

56. Николаев В.Т., к.т.н., проф. каф.САУиК;

57. Председатель комиссии: Члены комиссии:

58. Функциональная схема операционной программы для каждогомикроконтроллера.1. Начало ^13.

59. Выполнение резервной функцией управлениягостевым ко!ггроллером

60. В настоящем приложении приведен алгоритм действия образцовой программы управления, выполненный микроконтроллером для эффективности управления при остановке своего ассоциированного привода.1. Начало1

61. Описание некоторых из показателей качества функционирования системы приведено в таблице.