Синтез дискретно-непрерывных систем автоматического управления процессом электросварки в среде защитных газов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Омельяненко, Константин Николаевич

• Омельяненко, Константин Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Омельяненко, Константин Николаевич

Оглавление

Введение

1 Технологический процесс дуговой сварки в защитных газах как объект автоматизации

1.1 Критерии качества управления процессом электросварки

1.2 Представление процесса сварки как объекта автоматизации

1.3 Функциональная схема системы управления процессом дуговой сварки в защитных газах

1.4 Выводы

2 Идентификация процесса сварки и анализ существующих алгоритмов и систем управления формированием сварочного шва

2.1 Математическая модель связи геометрических характеристик сварочного шва с параметрами режима сварки

2.2 Математические модели исполнительных механизмов процесса сварки

2.2.1 Описание исполнительной части сварочной установки

2.2.2 Механизм вертикального перемещения горелки

2.2.3 Электродвигатель механизма вертикального перемещения горелки

2.3 Математическое описание процесса сварки как объекта автоматизации

2.4 Сравнительный анализ управлений формообразованием сварочного шва

2.5 Компьютерная модель системы автоматического регулирования

напряжения дуги сварочной установки

2.5 Выводы

3 Разработка и исследование дискретно-непрерывных законов и структур систем управления сваркой

3.1 Анализ многокритериальных систем автоматического управления процессом сварки

3.2 Постановка задачи и ее решение

3.3 Компьютерная модель дискретно-непрерывной системы автоматического регулирования длины дуги

3.4 Компьютерная модель многосвязной системы автоматического управления технологическим процессом дуговой сварки и ее исследование методом компьютерного моделирования

3.5 Выводы

4 Аппаратурный синтез системы управления процессом дуговой сварки и ее исследование на действующем оборудовании

4.1 Назначение и функциональные возможности системы управления

4.2 Техническая реализация системы управления

4.3 Результаты испытаний устройства управления на производстве

4.4 Выводы

Заключение

Список использованных источников

Приложение 1 (Программа дискретно-непрерывного управления процессом

электросварки для микроконтроллера)

Приложение 2 (Электрическая схема устройства управления

электросваркой)

Приложение 3 (Акт испытаний устройства для автоматического

регулирования длины дуги при электросварке)

Приложение 4 (Акт приемки в эксплуатацию системы стабилизации длины дуги при электросварке изделий в среде защитных газов)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез дискретно-непрерывных систем автоматического управления процессом электросварки в среде защитных газов»

Введение

Технологический процесс электрической дуговой сварки в среде защитных газов широко распространен в промышленности при изготовлении металлургического, кузнечно-прессового, химического и энергетического оборудования, трубопроводов, строительных и других конструкций. Качество сварки определяется качеством сварного шва, которое регламентируется для каждого вида свариваемых изделий производственными инструкциями и техническими условиями и которое оказывается наилучшим, при прочих равных условиях, если сварка ведется в среде защитных газов. В производственных условиях на процесс сварки действуют технологические, конструктивные, термодеформационные и другие возмущения, вызывающие отклонения параметров шва от их номинальных значений, появление трещин, подрезов, несплавлений, непроваров и прожогов изделий. Возникает актуальная проблема повышения качества сварных соединений и его стабилизации в пределах партии однотипных изделий. С целью получения сварных соединений с требуемыми свойствами в сварочном производстве широко применяются системы стабилизации параметров режима сварки с изменением их по заданному закону, автоматические системы регулирования проплавлением с использованием обратной связи по некоторому обобщенному технологическому параметру, а также другие системы и устройства для автоматического, в том числе программного управления процессом электросварки.

Изучением технологии и разработкой автоматических систем управления в области дуговой сварки занимались многие специалисты (Б.Е. Патон, В.К. Лебедев, В.П. Никитин, В.И. Дятлов, К.Х. Хренов, И.Я. Рабинович, Г.М. Каспражак, JI.E. Алекин, В.М. Щитова, И.Л. Бринберг, Ш.А. Вайнер, Н.С. Львов, Л.К. Дедков, В.В. Смирнов, P.M. Широковский, В.Ф. Трефилов, Э.А. Гладков, Я.Б. Ландо, М.Л. Лифшиц, Д.Д. Никифоров и др.), в работах которых получен целый ряд научных и практических

результатов, способствующих уменьшению дефектов сварного шва, и, как следствие, повышающих производительность труда и экономию трудовых ресурсов. Несмотря на известные достижения в области разработки систем автоматического управления технологическим процессом электросварки, задача поиска простых и практически эффективных законов и алгоритмов управления в условиях технологических и конструктивных возмущений сохраняет свою актуальность.

Более того, существующие резервы в отрасли построения систем управления процессом электросварки, работающих в условиях неопределенности параметров среды, далеко не исчерпаны.

Настоящая диссертационная работа посвящена анализу, разработке эффективных законов, алгоритмов, программных средств, а также структурному синтезу и технической реализации систем управления процессом дуговой электрической сварки в среде защитных газов и направлена на решение проблемы повышения качества сварки и снижения брака.

Диссертация выполнена в рамках программы Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (проект №13166).

Объект исследования - технологический процесс электрической дуговой сварки и системы его автоматизации.

Предмет исследования - законы и алгоритмы управления электрической дуговой сваркой изделий в среде защитных газов.

Цель работы - разработка алгоритмов и систем управления процессом дуговой сварки в среде защитных газов, обеспечивающих повышение качества сварки, заданные точность геометрических размеров сварочного шва и его термический цикл в условиях действия технологических и конструктивных возмущений.

Задачи исследований:

1. Провести анализ технологического процесса электрической дуговой сварки в среде защитных газов и уровня развития существующих систем автоматического управления процессом.

2. Построить математическую модель автоматизированного сварочного процесса в среде защитных газов и исследовать его методом компьютерного моделирования в условиях неопределенности параметров свариваемых объектов и среды.

3. На основе результатов моделирования разработать системы автоматического управления дуговой электросваркой, обеспечивающие заданные показатели качества сварочного шва и его термический цикл в условиях действия технологических и конструктивных возмущений.

4. Исследовать на действующем оборудовании качество управления и качество сварки в среде защитных газов с использованием разработанных систем.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использовались методы теории автоматического управления: метод аналитического конструирования агрегированных регуляторов, идентификации объектов управления, анализа и синтеза релейных и непрерывных систем автоматического регулирования, методы компьютерного моделирования. Экспериментальные исследования проводились на действующем сварочном оборудовании с использованием разработанных аппаратных и программных средств.

В диссертации получены следующие основные результаты, отличающиеся научной новизной:

1. Обоснование целесообразности применения дискретно-непрерывного управления процессом дуговой сварки в среде защитных газов как нового подхода для решения проблемы повышения качества сварного шва.

2. Методика синтеза дискретно-непрерывного, субоптимального по совокупности критериев качества управления процессом сварки, отличающаяся от известных последовательным применением методов аналитического конструирования регуляторов на базе сопровождающего функционала при «больших» отклонениях регулируемой координаты от заданного значения и квадратичного критерия - при «малых» отклонениях.

3. Разработанные, исследованные и внедренные на действующем оборудовании новые дискретно-непрерывные устройства и автоматические системы управления сварочным процессом, отличающиеся от известных повышенной динамической точностью за счет способности изменять свою структуру в условиях неопределенности параметров свариваемых объектов и среды и обеспечивающие заданные показатели качества сварочного шва и его термического цикла.

Практическая полезность диссертационных исследований определяется следующими результатами:

разработано специальное математическое, алгоритмическое, программное обеспечение для моделирования, анализа, синтеза и технической реализации систем управления технологическим процессом электросварки;

разработаны эффективные и технически простые дискретно-непрерывные системы управления, субоптимальные по совокупности критериев оптимальности, которые могут применяться для модернизации сварочных автоматов;

разработано устройство управления технологическим процессом электросварки, технически реализующее разработанные алгоритмы и защищенное патентом на изобретение;

экспериментально подтверждена эффективность разработанной системы и ее алгоритмов в системах управления электросваркой в среде защитных газов, обеспечивающих необходимое быстродействие отработки

возмущающих воздействий, точность стабилизации процесса, повышение качества сварки и производительности труда.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа процесса сварки в среде защитных газов как объекта автоматизации и существующих систем его управления.

2. Результаты идентификации и исследования технологического процесса сварки в среде защитных газов и их анализ, структурные схемы и компьютерная модель системы управления сваркой.

3. Новые алгоритмы, их программная и техническая реализация в дискретно-непрерывной системе управления процессом сварки в среде защитных газов.

4. Результаты исследования разработанной и внедренной системы управления, защищенной патентом на изобретение.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационных исследований использованы на авиастроительном предприятии ОАО «Авиакор - авиационный завод» (г. Самара) при разработке системы автоматической стабилизации процесса аргонодуговой сварки на установке типа УСК-22М, предназначенной для сварки кольцевых швов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на международных научных конференциях «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» (Оренбург, 2010); «Естественные науки: достижения нового века» (Тюмень, 2012) и «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» (Самара, 2012); на всероссийских научных конференциях «Вузовская научная конференция студентов и магистров» (Самара, 2009, 2010); «Информационные технологии и математическое моделирование» (Томск, 2009); «Многопрофильный университет как региональный центр образования и науки» (Оренбург, 2009); «Взаимосвязь теории и практики в повышении качества профессионального образования» (Бузулук, 2009); «Металлургия и новые материалы» (Самара, 2010); «Всероссийский конкурс

научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области математических наук» (Ульяновск, 2012).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах из Перечня ВАК, и получен патент на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 144 страницы, включая 4 таблицы, 65 рисунков, списка цитируемой литературы из 108 наименований и 4 приложения.

1 Технологический процесс дуговой сварки в защитных газах как объект автоматизации

1.1 Критерии качества управления процессом электросварки

Технологический процесс дуговой сварки в среде защитных газов достаточно хорошо изучен и для стандартных изделий определены оптимальные режимы сварки, позволяющие получить качественное формирование сварного шва [2, 77, 91]. Однако в производственных условиях, при действии различных возмущений, сварочный шов может формироваться с дефектами, большая часть из которых является недопустимыми для изделий различного назначения. Так, на предприятии ОАО «Авиакор - авиационный завод» (г. Самара) при кольцевой сварке партии (из 54 изделий) баллонов огнетушителей из материала алюминий АМгЗ размером 90x2x146 мм на установке УСК-22М возникают дефекты с общим браком - 31,5 %: из них непроваров - 9,3 %, прожогов - 5,5 %, не металлических включений - 14,8 % и трещин - 1,9 %. Качество сварного шва определяется по производственным инструкциям (например, по инструкции для авиационной промышленности ПИ 1.4.1555-2000 [76]), в которых задаются допустимые границы геометрических параметров шва и требования отсутствия дефектов. В таблице 1.1 приведены примеры требований из производственной инструкции «Сварка дуговая алюминиевых и магниевых сплавов в среде защитных газов» (ПИ 1.4.1555-2000) для сварки стыковых соединений из алюминиевых сплавов толщиной материала 2 мм.

Анализ литературы показал [21, 59], что стабилизация геометрических размеров шва, приведенных в таблице 1.1, способствует повышению качества сварного соединения. Но не во всех случаях это условие можно считать единственным критерием качества. Например, при сварке материалов, склонных к закаливанию или образованию горячих или холодных трещин, важным фактором является также поддержание заданного термического цикла в процессе сварки, обеспечивающего необходимую

скорость охлаждения металла. Только при этом условии можно получить требуемую структуру сварного шва и околошовный зоны.

Таблица 1.1 - Геометрические размеры стыковых сварных соединений при автоматической дуговой сварке в аргоне неплавящимся электродом с присадочной проволокой

Толщина свариваемого материала, мм

Условные обозначения

Минимальные размеры сварочного шва, мм

Максимальные размеры сварочного шва, мм

1

2,0

Стыковое соединение

Вм

£

вш

ч

ъ

1

&

4,0 0,5 3,0 0,6

8,0 1,2 6,0 1,4

Поэтому нами для построения системы автоматического управления за основные параметры качества приняты термический цикл и геометрические размеры шва. Дефекты, источником появления которых в основном является грубое нарушение технологии подготовки и сварки, не рассматриваются в диссертационной работе (смещение кромок, отслоения, наплывы, брызги металла, неметаллические включения, поры [24, 59]).

1.2 Представление процесса сварки как объекта автоматизации

Проблему повышения качества технологического процесса сварки изделий связывают с его автоматизацией [21]. Совершенствование и

создание эффективных автоматических систем управления технологическим процессом электросварки, обеспечивающих заданные характеристики сварного шва и его качество, требует, прежде всего, представления процесса сварки как объекта автоматизации и последующей разработки на этой базе оптимальных или субоптимальных в некотором смысле законов и алгоритмов управления.

Известно, что дуговая сварка как объект управления включает источник питания, дугу и сварочную ванну, ее структурная схема приведена на рисунке 1.1. Формирование сварного соединения рассматривается как результат функционирования системы источник питания - дуга - сварочная ванна.

¥ип - возмущения в источнике питания; Рин - возмущения в источнике нагрева; Рсв - возмущение в сварочной ванне Рисунок 1.1- Структурная схема сварочного контура

Отдельные компоненты этой системы объединены обратными связями в сложную многосвязную систему (рисунок 1.1) в которой принято выделять два относительно независимых контура: энергетический контур, обеспечивающий поступление энергии к дуге, и тепловой контур, обеспечивающий передачу энергии дуги в свариваемый металл [21]. Из приведенной структурной схемы плохо видны входные управляющие воздействия и выходные координаты. Для решения этой проблемы на рисунке 1.2,а представлен сварочный процесс как объекта автоматизации с указанием входных, выходных координат и возмущающих воздействий.

и_

V

V,

ГШ

о

эл.

Рк Рт Рр

г 1 Г V

: - / * " : ; . . N ■■иул

- »•V-»-'

и- 1: -у\ V. ' > ' ? * * > *. .V ; ! т

'Л-\ У:::'. * * -II

Рисунок 1.2- Обобщенная схема процесса сварки как объекта автоматизации

Здесь (рисунок 1.2,а) Т7 - вектор возмущающих воздействий, вызванных конструктивными особенностями свариваемых изделий, параметрами режима сварки, формой дуги и другими причинами; У - вектор контролируемых входных воздействий; X - вектор контролируемых и неконтролируемых выходных координат, в качестве которых выступают геометрические размеры шва и качественные показатели сварки (стойкость против возникновения трещин и межкристаллической коррозии, требуемая структура шва и околошовной зоны и другие параметры).

На рисунке 1 ,б применительно к сварочному оборудованию для дуговой сварки в защитных газов, в качестве контролируемых управляющих входных воздействий У выступают: ток дуги /, напряжение дуги и, скорость сварки V, скорость подачи электродной проволоки Упр, скорость колебания горелки

¥к, диаметр электрода Д,л. Возмущающие воздействия, действующие в процессе формирования сварочного шва, применительно к дуговой сварке в защитных газах разделены на конструктивные , технологические ^ , по параметрам режима , по форме и расположению дуги Еф.

Подробная классификация возмущений, действующих на сварочный процесс, приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.

3 - Классификация

возмущений в сварочном контуре 14

По анализу литературных данных [21, 24, 49, 82] и проведенных нами экспериментальных исследований, на установке УСК-22М определены возмущения, оказывающие наиболее сильное влияние на качество сварного соединения. В энергетическом контуре это возмущения по параметрам режима (длине дуги и скорости сварки). В тепловом контуре это изменение толщины, структурной и химической неоднородности металла.

В качестве выходных координат представлены геометрические размеры шва: температура сварного шва - Г, глубина пропдавления - Нш, ширина шва - Вщ, ширина обратного валика шва - Ь, размер подреза шва - а, прочность сварного шва - g. Величины многих параметров и предельные значения их отклонений, точно также как и механические и физико-химические характеристики шва, не контролируются в процессе сварки, ограничиваются для конкретных изделий технологическим регламентом и могут быть проверены тем или иным способом лишь после ее завершения [55]. Это обусловлено тем, что в настоящее время нет надежных автоматических устройств контроля геометрических и качественных показателей шва в процессе сварки, что ограничивает или делает невозможным построение систем автоматического управления с обратной связью по отклонению этих показателей. Поэтому качество сварки и безаварийная работа оборудования в значительной степени зависят от надежной и качественной работы систем стабилизации косвенных параметров процесса сварки.

На рисунке 1.4 представлены косвенные параметры технологического процесса сварки (температуры сварного шва - Т, длины дуги - Ь, скорости сварки - V) как объектов автоматизации.

Рисунок 1.4 - Технологический процесс сварки как объект автоматизации

Здесь, ^з - неконтролируемые возмущающие воздействия,

вызванные особенностями конструкции свариваемых изделий, колебаниями в источниках нагрева и электропитания, сварочной ванне, а также другими причинами; контролируемые входные воздействия: Ь - длина дуги (расстояние от свариваемой детали до электрода), I - ток сварки, 1\ - ток электродвигателя, обеспечивающего перемещение сварочного электрода в вертикальной плоскости, /2 - ток электродвигателя, обеспечивающего перемещение сварочного электрода в горизонтальной плоскости или вращение свариваемого изделия, и - напряжение, соответствующее напряжению зажигания дуги и напряжению горения дуги.

Из рисунка 1.4 видно, что изменение температуры сварного шва возможно тремя входными величинами Ь, V и I, одна из которых может быть использована как управляющая в системе стабилизации. Если в качестве управляющего параметра выбрать скорость сварки V, то длина дуги Ь и ток сварки I, которые приводят к изменению температуры сварного шва, будут выступать в качестве контролируемых возмущающих воздействий для температуры сварного шва Т. Токи /ь /2, также как и напряжение дуги и, являются контролируемыми входными воздействиями.

Применение систем стабилизации параметров Ь, V и / режима сварки, компенсирующих действие одного или нескольких возмущений в энергетическом контуре, является одним из способов повышения качества сварного соединения. Системы автоматического регулирования, построенные по такому принципу, малоэффективны в работе при возмущениях, приложенных к непосредственному объекту регулирования - сварочной ванне. Другим подходом является регулирование непосредственно температуры околошовной зоны, что обеспечивает компенсацию возможных возмущений в тепловом контуре. Оптимальным является использование обеих способов, позволяющих снизить действие контролируемых возмущений и компенсировать общей обратной связью неконтролируемые

возмущения и неточности работы систем стабилизации параметров режима сварки [38, 69].

В настоящее время в этих системах автоматического управления процессом сварки обычно используются астатические законы управления, включающие в себя интегральные составляющие, что улучшает их точностные свойства в установившемся режиме движения. Эти законы реализуются в виде ПИ и ПИД - регуляторов, широко распространенных в системах регулирования, что объясняется обширным опытом успешного их применения для обеспечения первичных показателей качества управления в режимах малых отклонений регулируемых координат, когда модель объекта линейна. Однако в режимах больших отклонений, характерных и для процесса сварки, которые вызываются реально существующей в практике неопределенностью параметров свариваемых объектов и среды, конструктивными и технологическими возмущениями, указанные законы оказываются малоэффективными, что является одной из причин появления брака. Между тем, современные микропроцессорные средства позволяют реализовать и другие достаточно сложные законы управления, что позволяет получить новые качественные свойства замкнутых систем.

1.3 Функциональная схема системы управления процессом дуговой сварки в защитных газах

Проведенные научные исследования в работе Гладкова Э.А., Перковского Р.А [20] показали, что непосредственное решение общей задачи автоматизации процесса дуговой сварки с целью управления качеством сварного шва затруднено многомерностью объекта автоматизации, поэтому эту задачу они разделили на частные. Нами вся система управления рассматривается в виде совокупности трех контуров регулирования, каждый из которых решает свои задачи и, в свою очередь, состоит еще из нескольких подсистем. Функциональная схема системы управления показана на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Функциональная схема трехконтурной системы автоматического управления дуговой сваркой в среде защитных газов

Датчики измеряют сигналы с физического объекта дуга - сварочная ванна и параметры работы сварочного оборудования, которые поступают на три контура управления:

1. Контур управления режимом сварки I. Управляет рабочим циклом сварки, скоростью подачи присадочной проволоки, длиной дугового промежутка по напряжению на дуге и положением электрода поперек стыка.

2. Контур коррекции параметров процесса сварки II. Устраняет влияние неотработанных возмущений системами стабилизации параметров процесса сварки на геометрические размеры сварочного шва.

3. Контур управления формированием сварного шва III. Используя физическую информацию о ходе процесса сварки, обеспечивает формообразование сварочного шва при действии различных возмущений в энергетическом и тепловом контурах. Действие этого контура позволяет стабилизировать ширину внешней поверхности шва и обратного валика.

Начальные данные о процессе поступают в контуры управления из базы данных и знаний в виде начальных уставок и параметров регуляторов. Все

18

данные о ходе сварочного процесса отображаются на индикаторах параметров. На основе сформированных воздействий с контуров I, II и III формируются сигналы для управления сварочным оборудованием. Сварочное оборудование воздействует на физический объект «дуга -сварочная ванна» для получения качественного сварного шва. Таким образом, реализуется замкнутая система управления качеством сварного шва. Такая система управления может быть реализована только с использованием микропроцессорной техники, позволяющей реализовать сложные математические законы управления.

1.4 Выводы

1. На основе анализа требований к геометрии и к отсутствию дефектов сварного шва для построения систем управления за основные параметры качества выбраны термический цикл и геометрические размеры шва, исключающие при их стабилизации появление наиболее распространенных дефектов.

2. Сварочный процесс как объект автоматизации представляет собой сложную многосвязную систему, которая представлена в виде блок-схем с указанием входных управляющих воздействий, выходных переменных и возмущающих воздействий. Представлена классификация действующих возмущений с привязкой их к контурам объекта автоматизации.

3. На основе анализа существующих систем регулирования параметрами технологического процесса дуговой сварки предложена функциональная схема системы управления, содержащая контуры, которые могут быть описаны физико-математическими моделями: контур управления режимом сварки, контур коррекции параметров сварочного процесса и контур управления формированием сварного шва для получения требуемого качества сварного шва.

4. Установлено, что в существующих системах управления сварочным процессом обычно используются устройства, в которых законы управления

реализуются в виде ПИ и ПИД - регуляторов. Указанные законы оказываются малоэффективными в режимах больших отклонений, характерных и для процесса сварки, которые вызываются реально существующей в практике неопределенностью параметров свариваемых объектов и среды, конструктивными и технологическими возмущениями, что является предположительно одной из причин появления брака. В связи с этим представляется целесообразным исследовать динамические свойства объекта экспериментально и методом компьютерного моделирования.

2 Идентификация процесса сварки и анализ существующих алгоритмов и систем управления формированием сварочного шва

2.1 Математическая модель связи геометрических характеристик сварочного шва с параметрами режима сварки

Математические модели связи геометрических характеристик сварного шва с параметрами процесса сварки получают, используя методы расчета тепловых процессов при сварке или экспериментально [102]. Эти модели обычно представляют собой уравнения связи геометрических характеристик поперечного сечения сварного шва: ширины Вш и глубины проплавления Нш с параметрами процесса сварки, которые делятся на контролируемые /к и неконтролируемые возмущения /н, управляющие параметры и. Контролируемые возмущения и управляющие параметры обычно объединяют и называют вектором режима Я = и и /к [18]. Контролируемые возмущения, т.е. параметры сварочного процесса, измеряемые непосредственно в ходе сварки, для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов, как правило, включают скорость сварки, напряжение дуги и толщину свариваемого материала. В качестве управляющего параметра, т.е. параметра, который в ходе процесса может быть целенаправленно изменен, используют сварочный ток или скорость сварки [7, 19, 21, 36]. Неконтролируемые возмущения включают неподдающиеся непосредственному измерению изменения характеристик сварочного источника нагрева и свариваемого материала. В основном это возмущения, связанные с изменениями геометрии электрода, расхода и свойств защитного газа, эффективного КПД, степени распределенности сварочного источника теплоты, а также отклонениями от номинальных значений теплофизических коэффициентов свариваемого материала [79]. Неконтролируемые возмущения возникают также при изменениях вектора режима [99]. Из используемых методов расчета тепловых процессов при сварке наиболее точными являются методы численного решения краевых

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Омельяненко, Константин Николаевич, 2013 год

Список использованных источников

1. Акулов А.И., Гладков Э.А., Юхин H.A. О связи температуры поверхности очага плавления с величиной проплавления // Изв. вузов. Машиностроение, 1981. -№ 10. - С. 106 - 109.

2. Акулов А. И. Сущность и техника различных способов сварки плавлением: Учебное пособие. - М.: МГИУ, 2006. - 104 с.

3. Белов A.B. Создаем устройства на микроконтроллерах. - СПБ.: Наука и Техника, 2007. - 304 с.

4. Белозерцев B.C. Повышение точности системы управления положением рабочего инструмента в технологических комплексах дуговой сварки: Автореф. дис.... канд. техн. наук. - Красноярск, 2010. - 20 с.

5. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. СПб.: Профессия, 2003. - 752 с.

6. Бодров В.И., Лазарева Т.Я. Мартемьянов Ю.Ф. Математические методы принятия решений: Учеб. пособие. - Тамбов: Из-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2004.- 124 с.

7. Бутаков Г.А. Моделирование и управление процессом дуговой сварки: дис.... канд. техн. наук. - Киев., 1984. - 146 с.

8. Волков Н.И, Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики. - М.: Высш. шк., 1986. - 335 с.

9. Воронин А.Н. Многокритериальная оптимизация динамических систем управления // Кибернетика, 1980. - № 4. - С. 56 - 68.

10. Вохрышев В.Е. Синтез управления динамическими объектами с использованием метода диверсификации экстремумов фазовых координат: Учеб. пособ. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2004. - 134 с.

11. Вохрышев В.Е., Рагазин Д.А. Квазискользящие процессы в релейных системах с переменным гистерезисом // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер. «Технические науки», 2008. - № 2 (21). - С. 6 - 9.

12. Вохрышев В.Е., Омельяненко К.Н., Ерофеев И.Л., Рагазин Д.А.

Субоптимальный по совокупности критериев качества

125

самонастраивающийся алгоритм управления динамическими объектами // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Сер. техн. науки, 2010. - №2(26). - С. 32 -36.

13. Выпрямитель универсальный для сварки неплавящимся электродом ВСВУ-400. Руководство по эксплуатации: 70242.039.00.000 РЭ: Разработчик ОКБ ОАО «Электромеханика», 2000.

14. Гаспарян О.Н. MATLAB: Учеб. пособие. - Армения: Из-во Гос. инженерный ун-т Армении, 2005. - 135 с.

15. Гуслистов И.А., Гладков Э.А., Львов В.Н. Устройство для контроля проплавления при аргонодуговой сварке // Сварочное производство, 1973. -№2. - С. 46-47.

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

17. Гладков Э.А., Гуслистов И.А. Зависимость лучистого потока от параметров сварочной ванны // Автоматическая сварка, 1977. - №12. - С. 9 -12.

18. Гладков Э.А., Сас A.B., Ширковский H.A. Управление сваркой плавлением по идентифицируемым моделям // Изв. вузов. Машиностроение, 1983.- №7.-С. 101-107.

19. Гладков Э.А., Сас A.B., Киселев О.Н. Информационно-измерительная система технологического процесса сварки труб на станах аргонодуговой сварки // Сварочное производство, 1984. - № 2. - С. 25 - 27.

20. Гладков Э.А., Перковский P.A. Компьютерное управление качеством дуговой сварки (TIG,MIG) с использованием ПЗС камеры // Сварочное производство, 1995. - №4. - С. 21.

21. Гладков Э.А. Управление процессами и оборудованием при сварке: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 432 с.

22. Гребнев B.B. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel. -M.: ИП РадиоСофт, 2002. - 176 с.

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

24. Деев Г.Ф., Пацкевич И.Р. Дефекты сварных швов. - Киев: Наук, думка, 1984.-208 с.

25. Дементьев Ю.Н., Князьков А.Ф., Князьков С.А. Система геометрической адаптации специализированного сварочного робота // Известия Томского политехи, университета , 2008. - № 4. - С. 117-119.

26. Дилигенский Н.В., Бажанов В. JL, Немченко В.И. Проектирование режимов аргоннодуговой сварки при реальных возмущениях технологических параметров // Вопросы проектирования автоматизированных моделирующих и управляющих систем. Техническое и математическое обеспечение: Межвуз. темат. сб. Вып.1. - Куйбышев: Изд-во Куйбышев, политехи, ин-т им. В.В.Куйбышева, 1978. - С. 46 - 51.

27. Дьяконов В.П. Simulink 5/6/7: Самоучитель. - М.: Пресс, 2008. - 784

с.

28. Евстифеев A.B. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL. - М.: Додека-XXI, 2005. - 560 с.

29. Евстифеев A.B. Микроконтроллеры AVR семейств Mega. Руководство пользователя. - М.: Додека-XXI, 2007. - 592 с.

30. Емельянов C.B. Системы автоматического управления с переменной структурой. М.: Наука, 1967. - 329 с.

31. Ерохин A.A., Букаров В.А., Ищенко Ю.С Расчет основных параметров ванны при сварке пластин // Сварочное производство, 1970. - № 12. - С. 1-3.

32. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. -К: Выща шк., 1989. - 431 с.

33. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ.-М.: Мир, 1986.-318 с.

34. Ивутин А.Н. Автоколебательные системы управления положением сварочной головки в автоматизированном процессе электродуговой сварки: Автореф. дис.... канд. техн. наук. - Тула, 2005. - 20 с.

35. Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. - М.: Издательство Энергоатомизад, 2000. - 300 с.

36. Искаков A.C. Алгоритмизация автоматического управления процессом аргоно-дуговой сварки оболочек кабеля: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Куйбышев, 1975. - 30 с.

37. Источник питания переменного тока стабилизированный универсальный ИСВУ-315. Руководство по эксплуатации: 70240.048.00. 000 РЭ: Разработчик ОКБ ОАО «Электромеханика», 1989.

38. Киселев О.Н. Стабилизация геометрии проплавления при аргонодуговой сварке трубных изделий с применением систем энергетического и магнитного управления параметрами источника нагрева и сварочной ванны: дис. ... канд. техн. наук. -М., 2000. - 196 с.

39. Китаев A.M. Дуговая сварка. - М: Машиностроение, 2005. - 240 с.

40. Колесников A.A. Гельфгат А.Г. Проектирование многокритериальных систем управления промышленными объектами. М.: Энергоатомиздат, 1993. - 304 с.

41. Колесников A.A. Синергетическая теория управления. - М: Энергоатомиздат, 1994. - 344 с.

42. Кривошеев В.П. Основы теории управления. 4.1. - Владивосток: Изд-во ВГУЭиС, 1998. - 112 с.

43. Кривошея В.Е. Применение методов подобия и размерностей для расчета размера швов при автоматической сварке под флюсом стыковых соединений без скоса кромок // Автоматическая сварка, 1978. - № 1. - С. 7 -11.

44. Кривошея В.Е. Математические методы расчёта параметров режима автоматической сварки под флюсом стыковых соединений без скоса кромок

// Автоматическая сварка, 1978. - № 2. - С. 5 - 8.

128

45. Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф. Основы теории автоматического управления: Учеб. пособие. - Тамбов.: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. -352 с.

46. Лебедев В.К., Панчевцев Ю.А., Драгомерецкий Е.С. Исследование возможности применения фотоэлектрического датчика // Автоматическая сварка, 1973. -№ 2. - С. 25 - 27.

47. Лебедев М.Б. CodeVisionAVR. - М: Додэка-ХХ1, 2008. - 592 с.

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

49. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов. - М.: Машиностроение, 1982. - 302 с.

50. Масленников A.B. Разработка технологического процесса сварки неповоротных стыков трубопроводов на основе оптимизации параметров

S

режима: Автореф. дис.... канд. техн. наук. - М., 2008. - 26 с.

51. Маслов В.И., Лазарева Т.Я. Мартемьянов Ю.Ф. Сварочные роботы: Учеб. пособие. - М: Издательский центр «Академия», 2000. - 234 с.

52. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы. - М.: Техносфера, 2005. - 304 с.

53. Мерцалов А.Е. Система управления пространственным положением сварочной горелки: Автореф.... канд. техн. наук. - Тула., 2002. - 20 с.

54. Модель УСК-22М. Руководство по эксплуатации: 70216.089.06. 00.000 РЭ: Разработчик ОКБ ОАО «Электромеханика», 2000.

55. Моисеенко В.П. Материалы и их поведение при сварке. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 300 с.

56. Мортон Дж. Микроконтроллеры AVR. - М: Додэка-ХХ1, 2006. - 272

с.

57. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования / Под ред. A.A. Клюева. - М.: Издательство Энергоатомизад, 1989. - 368 с.

58. Оборудование для дуговой сварки: Справочное пособие / Под ред. В.В. Смирнова. - Л.: Энергоатомизад. Ленингр. отд-ние, 1986. - 656 с.

59. Овчинников В.В. Дефекты сварных соединений: Учеб. пособие. -М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 64 с.

60. Омельяненко К.Н. Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов // Многопрофильный университет как региональный центр образования и науки. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург: ОГУ, 2009. - С. 2924 - 2929.

61. Омельяненко К.Н. Система автоматического управления аргонодуговой сваркой трубопроводов // Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2009). Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Томск: ТГУ, 2009. - С. 146 - 152.

62. Омельяненко К.Н. Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов // Взаимосвязь теории и практики в повышении качества профессионального образования. Материалы всероссийской научно-практической конференции. - Бузулук: БГТИ, 2009. - С. 21 - 28.

63. Омельяненко К.Н. Автоматическая система управления электросваркой // Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации. Материалы Международ, науч. конф. - Оренбург: ОГУ, 2010.-С. 71-74.

64. Омельяненко К.Н. Система автоматического управления электросваркой // Всерос. (инновационная) молодежная науч. конференция. Материалы докладов конференции и конкурса программы У.М.Н.И.К. -Самара: СГАУ, 2010. - С. 74 - 75

65. Омельяненко К.Н. Многосвязная система управления дуговой сваркой в среде защитных газов // Академический журнал Западной Сибири, 2012.-№ 4-С. 70.

66. Омельяненко К.Н. Система управления технологическим процессом электросварки // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер. «Технические науки», 2012. - № 1 (33). - С. 235 - 239.

67. Омельяненко К.Н. Субоптимальная по совокупности критериев качества система стабилизации геометрии проплавления при дуговой сварке изделий в среде защитных газов // Компьютерные технологии в науке, практике и образовании (КТ-2012): труды одиннадцатой международной межвузовской научно-практической конференции. - Самара: Изд-во Самар. гос. техн. ун-т, 2012. - С. 126 - 128.

68. Омельяненко К.Н. Разработка и исследование дискретно-непрерывного закона и алгоритма управления процессом электросварки изделий // Всерос. конкурс науч. - исследовательских работ студентов и аспирантов в области математических наук. - Ульяновск: УлГУ, 2012. - С. 131 - 134.

69. Перковский P.A. Разработка физико-математических моделей и микропроцессорных систем контроля и управления процессом аргонодуговой сварки тонкостенных изделий ответственного назначения: дис.... канд. техн. наук. - М., 2010. - 139 с.

70. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат. - М.: ИНФРА-М, 2005.-560 с.

71. Процессы плавления основного металла при сварке / Под ред. H.H. Рыкалина. - М.: Издательство АН СССР, 1960. - 96 с.

72. Пью А. Техническое зрение роботов: Перевод с английского. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.

73. Рабинович JT.B. Проектирование следящих систем. - М.: Машиностроение, 1969. -499 с.

74. Сагалевич В.М., Золотарев В.В. Тепловые процессы при сварке: Учебное пособие для вузов. - Николаев: Издательство НКИ им. адм. С.О. Макарова, 1982. - 105 с.

75. Cae A.B. Исследование и разработка оптимальной системы управления качеством сварки труб на станах АДС: дис. ... канд. техн. наук. -М., 1980.- 146 с.

76. Сварка дуговая алюминиевых и магниевых сплавов в среде защитных газов ПИ 1.4.1555-2000: Производственная инструкция. - М.: ОАО НИАТ, 2001. - 262 с.

77. Сварка. Резка. Контроль: Справочник. В 2-х томах / Под общ. ред. Н.П. Алешина, Г.Г Чернышева. - М.: Машиностроение, 2004. Т.1. - 624 с.

78. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х томах / Под ред. Ю.Н. Зорина - М.: YOYO Media, 2012, т. 4 - 512 с.

79. Селиванов А.Г. Повышение стабильности проплавления при аргонодуговой сварке конструкций из коррозионно-стойких сталей: Автореф. ... канд. техн. наук. - Барнаул, 2012. - 19 с.

80. Семенов Б.Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. - 416 с.

81. Семенов Б.Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. -М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. - 416 с.

82. Семистенов Д.А. Стабильность проплавления стыковых швов при возмущениях в процессе автоматической аргонодуговой сварки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Тольятти, 2005. - 20 с.

83. Сиразетдинов Т.К. Методы решения многокритериальных задач синтеза технических систем. - М: Машиностроение, 1988. - 160 с.

84. Современная прикладная теория управления. 4.1. Оптимизационный подход в теории управления / Под ред. А. А. Колесникова. - Таганрог: ТРТУ, 2000. - 400 с.

85. Современная прикладная теория управления. 4.2. Синергетический подход в теории управления / Под ред. А. А. Колесникова. - Таганрог: ТРТУ, 2000. - 539 с.

86. Справочник по проектированию автоматизированного

электропривода и систем управления технологическими процессами / Под

132

ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, M.J1. Самовера. - М.: Энергоиздат, 1982.-416 с.

87. Справочник по наладке электрооборудования промышленных предприятий / Под редакцией М.Г. Зименкова, Г.В. Розенберга, Е.М. Феськова. - М.: Энергоатомизад, 1983. - 480 с.

88. Справочное пособие по теории систем автоматического регулирования и управления / Под общ. ред. Е.А. Санковского. Мн.: «Вышэйш. школа», 1973. - 584 с.

89. Теория линейных систем автоматического управления: Учеб. пособие для вузов / Под общ. ред. A.A. Воронова. - М.: Высш. школа, 1977. -303 с.

90. Терновая Г.Н. Синтез робастного закона управления положением горелки относительно стыка сварочного робота // Международная конференция «Идентификация систем и задачи управления» SICPRO '08, 2008.-С. 691 -701.

91. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки: Учебник для вузов / Под ред. А.И. Акулова. - М.: Машиностроение, 2003. -560 с.

92. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 512 с.

93. Тупиков Н.Г. Методы и средства автоматизации процессов электродуговой сварки в защитных газах: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. -Тула., 2001.-40 с.

94. Ципкин Я.З. Релейные автоматические системы. М.: Наука, 1974. -576 с.

95! Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов: Учеб. пособие. - Екатеринбург.: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. - 279 с.

96. Щербаков B.C., Руппель А.А., Глушец В.А. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде Matlab и Simulink: Учебное пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - 160 с.

97. Электромагнитный модуль слежения за стыком для оптимизации режима дуговой сварки / Э.А. Гладков и др. // Современные проблемы сварочной науки и техники: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. - Ростов-на-Дону, 1993. - С. 25.

98. Bates В.Е., Hardt D.E. A real time calibrated thermal model for closed-loop weld bead geometry control // Journal of dynamic systems, Measurement and Control, 1985. - Vol. 107, № 3. - P. 25 - 33.

99. Eagar T.W., Tsai N.S. Temperature fields produced by travelling distributed heat sources // Welding Journal, 1983. - Vol. 62, № 12. - P. 346 - 354.

100. Harris P., Smith B.L. Factorial techniques for weld. Quality prediction // Metal Construction, 1983. - Vol. 15, № 11. - P. 661 - 666.

101. Houldcraft P.T. Developing precision assembly by welding // Metal Construction, 1977. - Vol. 9, № 8. - P. 337 - 344.

102. Mcglone I.C. Weld bead geometry prediction // Metal Construction, 1982. - Vol. 14, № 7. _ p. 378 - 384.

103. Salter C.R., Doherty I. Procedure selection for arc welding // Metal Construction, 1981.-Vol. 13, №9.-P. 544-550.

104. Патент Япония № 50 - 3987, кл. B23K 9/12. Способ управления глубиной проплавления при автоматической дуговой сварке / Уэяма Фумио, Осака дэнки К.К. - БИ № 20, 1975.

105. А.с. СССР № 1013163, кл. В23К 9/10. Способ автоматического регулирования глубины проплавления при автоматической дуговой сварке / Сас А.В., Чернов А.В., Гладков Э.А., Ганюшин В.М., Бродягин В.Н. - БИ № 15, 1983.

106. А.с. СССР № 1123803, кл. В23К 9/10. Способ регулирования глубины проплавления при автоматической аргонодуговой сварке

неплавящимся электродом без присадочной проволоки / Патон Б.Е., Лебедев В.К., Подола Н.В., Руденко П.М. - БИ № 42, 1984.

107. А.с. СССР № 1426720, кл. В23К 9/10. Способ получения гарантированного проплавления кромок при автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом / Гладков Э.А., Садыров К.А., Киселев О.Н. и др. - БИ № 36, 1988.

108. Патент № 2440220 Российская Федерация, В 23 К 9/095. Устройство для автоматического регулирования длины дуги при электросварке / Вохрышев В.Е., Омельяненко К.Н. - Заявл. 06.04.2010, опубл. 20. 01. 12, Бюл. №2.-8 с.

Приложение 1 (Программа дискретно-непрерывного управления процессом

электросварки для микроконтроллера)

1: // Подключение заголовочного файла для используемого микроконтроллера 2: #include <mega8.h> 3: //Функции задержки 4: #include <delay.h>

5: //Дисплей подключен к выходам PORTD 6: #asm

7: . equ_lcd_port=0x 12

8: #endasm

9: // Подключение программы управления дисплеем 10: #include <lcd.h>

11: // Подключение математических функций

12: #include <math.h>

13: // Объявление символьных переменных

14: eeprom unsigned char kl, k2, k3, z, feedback;

15: unsigned char xO, xl, x2, m;

16: int error_signal, n_error_signal, e;

17: float el, ul,U;

18: eeprom float k4, k5;

19: // Прерывание по переполнению таймера TO 20: interrupt [TIMO OVF] void timerO_ovf_isr(void)

21: {// Задаем интервал времени прерывания таймером ТО основной программы

22: TCNT0=0b 10000000; // через 1030 мкс

23: // Выбираем вход ADC 1

24: ADMUX=0bl;

25: if (feedback==0b00000010)

26: {ADMUX=0b0;} // Выбираем вход ADC0

27: // Сигнал рассогласования релейного управления

28: error_signal=(x0-0b 10000000)-(х 1 -0b 10000000)+(x2-0b 10000000)/k 1;

29: // Сигнал рассогласования непрерывного управления

30: e=((((x0-0bl0000000)-(xl-0bl0000000))*k2)+((x2-0bl0000000)*k3));

31: n_error_signal=U;

32: if((n_error_signal>0bl011010) || (n_error_signal<-0bl011010)) // Огранич. непр. упр-ия

33: {n_error_signal=0bl011010*(sign(n_error_signal));}

34: U=ul+k5*e-(k5-(0.001*k4))*el; // ПИ компоненты регулятора

35: ul=U;

36: el=e;

37: if (PINB.3--1) // Увеличение сигнала задания

38: {х0=х0+1;

39: delay ms (100);

40: if (x0=0bl 1111111)

41: {x0=0blll11110;}}

42: if (PINB.5==1) // Уменьшение сигнала задания

43: {х0=х0-1;

44: delay_ms (100);

45: if(x0==0b00000000)

46: {х0=0Ь00000001;}}

47: }

48: // Прерывание по совпадению таймера Т1 с регистром сравнения OCR1А

49: interrupt [TIM1COMPA] void timerl_compa_isr(void)

50: {if((error_signal>0b00000011 && error_signal<Obl 1111111) || (n_error_signal>0b00000000))

51: {if(error_signal<=z) // Непрерывное управление в зоне

52: { OCR 1 A=n_error_signal;

53: PORTB. 1 =PINB. 1;}

54: else //Релейное и непрерывное управление

55: {OCR1 A=0b 10100101 +n_error_signal;

56: PORTB. l=PINB.l;}

57: }

58: else

59: {OCRlA=0b00000000;

60: PORTB. 1 =PINB. 1;}

61: }

62: // Прерывание по совпадению таймера T1 с регистром сравнения OCR IB

63: interrupt [TIMl_COMPB] void timer l_compb_isr(void)

64: {if((error_signal<-0b00000011 && error_signal>-0bl 1111111)))

(n_error_signal<0b00000000))

65: {if((~error_signal)<=z)

66: {OCR 1 B=~n_error_signal;

67: PORTB.2=PINB.2;}

68: else

69: {OCR1 B=0b 10100101 +(~n_error_signal);

70: PORTB.2=PINB.2;}

71: }

72: else

73: {OCRlB=0b00000000;

74: PORTB.2=PINB.2;}

75: }

76: // Прерывание по переполнению таймера T1

77: interrupt [TIMl_OVFl void timer l_ovf_isr(void)

78: {if(n_error_signal>0b00000000)

79: {PORTB. l=PINB.l;}

80: else

81: {PORTB ,2=PINB .2;}}

82: // Программа обслуживания прерывания АЦП

83: interrupt [ADC INT] void adc isr(void)

84: {if (ADMUX==0b0) // ОС по перемещению

85: {xl=(unsigned char) (ADCW»2); } // 8 наиболее значимых битов АЦП

86: if (ADMUX==0b 1) // ОС по скорости

87: // 8 наиболее значимых битов АЦП

88: {x2=(unsigned char) (ADCW»2); }

89: ADCSR|=0x40;} // Начало нового АЦ преобразования

90: void main(void)

91: {PORTB=OxOO; // Инициализация порта В

92: DDRB=0x06;

93: lcd_init( 16);// Инициализация дисплея

94: lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1-й строки

95: lcd_putsf(" U / L /menu->");//Выполняем вывод на дисплей

96: // Объявление начальных значений смещения сигналов

97: х0=0Ь10000000;

98:

99:

100:

101:

102:

103:

104:

105:

106:

107:

108:

109:

110:

111:

112:

113:

114:

115:

116:

117:

118:

119:

120:

121:

122:

123:

124:

125:

126:

127:

128:

129:

130:

131:

132:

133:

134:

135:

136:

137:

138:

139:

140:

141:

142:

143:

144:

145:

146:

147:

148:

149:

x2=0b10000000; xl=0b10000000;

// Тактовый сигнал таймера TO (частота внутреннего генератора/64) TCCR0=0xO3;

// Задаем интервал времени прерывания таймером ТО основной программы

TCNT0=0b 10000000;

// Режим неинвертированного ШИМ1

TCCRlA=0xAl;

// Тактовый сигнал таймера Т1 = частота внутреннего генератора 8МГц TCCRlB=0x09;

// Регистр управления прерываниями от таймеров/счетчиков TIMSK=0xlD;

// Команда разрешения прерываний

// Инициализация АЦП

// Тактовая частота АЦП: 57.656 кГц

// Прерывание АЦП: Вкл

// Режим одиночного преобразования

ADCSR=0x8E;

// Глобальное разрешение прерываний #asm("sei")

// Выбираем вход ADC 1 ADMUX=0bl;

// Запустим первое АЦ преобразование ADCSR|=0x40; while (1) {lcd_gotoxy(0,l);

lcd_putchar((unsigned int)x0/l 00+0x30); lcd_putchar(7);

lcd_putchar(((unsigned int)x0% 100)/10+0x30); lcd_putchar((unsigned int)x0% 10+0x30); lcd_gotoxy(5,l);

lcd_putchar((unsigned int)x 1 /100+0x3 0); lcd_putchar(7);

lcd_putchar(((unsigned int)x 1 % 100)/l 0+0x30); lcd_putchar((unsigned int)x 1 % 10+0x3 0); while (PINB.4==1) // Вход в меню {while (PINB.4==1)

{TIMSK=0x00; // Выключение прерываний в момент работы в Меню lcd_clear(); // Очищаем экран дисплея if(m=0b00000111) {т=0Ь00000000;

lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1-й строки lcd_putsf(" U / L /шепи-> ->"); // Выполняем вывод на дисплей TIMSK=0xlD;} // Включение прерываний при выходе из Меню else

m=m+l;

delay_ms (250);} while (ш~0Ь00000001 && PINB.4=0) {lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1-й строки lcdjputsf("Feedback:"); // Выполняем вывод на дисплей if (PINB.3==1) // Подключение обратной связи по скорости и длине дуги {feedback=feedback+l;

150:

151:

152:

153:

154:

155:

156:

157:

158:

159:

160:

161:

162:

163:

164:

165:

166:

167:

168:

169:

170:

171:

172:

173:

174:

175:

176:

177:

178:

179:

180:

181:

182:

183:

184:

185:

186:

187:

188:

189:

190:

191:

192:

193:

194:

195:

196:

197:

198:

199:

200:

201:

delay_ms (100); if (feedback==0b00000011) {feedback=0b00000010;}} if (PINB.5==1) // Подключение обратной связи по скорости {feedback=feedback-1; delay_ms (100); if (feedback==0b00000000) {feedback=0b00000001;}} lcd_gotoxy(5,l);

lcd_putchar((unsigned int)feedback% 10+0x30); }

while (m==0b00000010 && PINB.4==0) {lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1-й строки lcd_putsf("Coefficient Kl:"); 11 Выполняем вывод на дисплей if (PINB.3==1) // Увеличение коэффициента Kl {kl=kl+l; | delay_ms (100); !

if (kl—Obi 1111111) {kl=0bl1111110;}} if (PINB.5==1) // Уменьшение коэффициента Kl {kl=kl-l; delay_ms (100); if (kl==0b00000000) {kl=0b00000001;}} lcd_gotoxy(5,l); lcd_putsf("l/");

lcd_putchar((unsigned int)k1 /100+0x30); lcd_putchar(((unsigned int)kl % 100)/l0+0x30);

lcd_putchar((unsigned int)k 1 % 10+0x3 0); }

while (m==0b00000011 && PINB.4=0) {lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1-й строки lcd_putsf("Coefficient К2:"); // Выполняем вывод на дисплей if (PINB.3==1) // Увеличение коэффициента К2 {k2=k2+l; delay_ms (100); if (k2=0bll 111111) {k2=0bl111 1110;}} if (PINB.5==1) // Уменьшение коэффициента K2 {k2=k2-l; delay_ms (100); if (k2==0b00000000) {k2=0b00000001;}} lcd_gotoxy(5,l);

lcd_putchar((unsigned int)k2/l 00+0x30); lcd_putchar(((unsigned int)k2% 100)/10+0x3 0);

lcd_putchar((unsigned int)k2% 10+0x30); }

while (m==0b00000100 && PINB.4==0) {lcd_gotoxy(0,0); // Позиционируем вывод на начало 1 -й строки lcd_putsf("Coefficient КЗ:"); // Выполняем вывод на дисплей if (PINB.3==1) // Увеличение коэффициента КЗ

202:

203:

204:

205:

206:

207:

208:

209:

210:

211:

212:

213:

214:

215:

216:

217:

218:

219:

220:

221:

222:

223:

224:

225:

226:

227:

228:

229:

230:

231:

232:

233:

234:

235:

236:

237:

238:

239:

240:

241:

242:

243:

244:

245:

246: