Применение адаптивного управления в активном контроле

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №1/2016 ISSN 2410-700Х_

Ратов, В.К. Бальсевич, В.Д. Чепик, П.Р. Парушев // Теория и практика физической культуры. - 1993. - № 8.

- С. 45-48.

5. Ратов И.П., Попов Г.И., Логинов А.А., Шмонин Б.В. Биомеханические технологии подготовки спортсменов. М.: Физкультура и Спорт, 2007. 120 с.

6. Кузичева О.А. Применение метода биологической обратной связи для коррекции двигательных нарушений / О.А. Кузичева // Биоуправление-3: Теория и практика. Новосибирск. ИМБК СО РАМН. - 1999.

- С.6-11.

7. Попечителев Е.П. Проблемы синтеза биотехнических систем // М.: Медтехника. - №2 (278). - 2013. - Стр. 1-6.

8. Бернштейн H.A. Физиология движений и активность. / М.: Наука. - 1990. - 495 с.

9. Данильченко В.А., Хабинец Т.А., Хлевна Ю.Л. Использование информационных технологий в процессе обучения технике двигательных действий // Физическое воспитание студентов. 2012. № 3. С. 29-32.

10.Жуков Р.С. Новые информационные технологии в научно-методической деятельности специалистов физической культуры и спорта: состояние и перспективы // Вестник Кемеровского государственного университета. 2009. № 4. С. 76-80.

11.Князева И.А. Использование БОС под контролем ЕМГ в коррекции нарушений осанки / И.А. Князева, С.А. Парсастаев, В.Н. Ерин //Журнал Российской ассоциации спортивной медицины и реабилитации больных и инвалидов. - Москва, 2007. - № 3(23). - С. 34.

12.Штарк М.Б., Джафарова О.А. Компьютерные системы биоуправления: тенденция развития. // М.: Медицинская техника. - 2002. - Стр. 34-35.

13.Кореневский Н.А., Попечителев Е.П. Биотехнические системы медицинского назначения - Учебник / Старый Оскол: Изд-во ТНТ. - 2014. - 688 стр.

14.Попечителев Е.П. Подключение к человеку технических устройств в биотехнической системе // М.: Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - Т.13. - №2. - 2014. - Стр. 431-439.

15.Афоньшин В.Е. Интерактивный тренажерный комплекс// Материалы Восьмой международной научной школы «Наука и инновации-2013», 2013. -С.9-11.

16.Роженцов В.В., Афоньшин В.Е. Технология технико-тактической подготовки в игровых видах спорта // NB: Кибернетика и программирование. — 2014. - № 3. - С.103-109

17.Афоньшин В.Е. Способ тренировки игроков и спортсменов / Патент 2444392 РФ, МПК A63B 69/00. -Заявка № 2011101282 от 12.01.2011; опубл. 10.03.2012. - Бюл. № 7. - 9 с.

© В.Е. Афоньшин, Е.П. Попечителев 2016

УДК 517.977.5

Барбашов Николай Николаевич

Канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана, г.Москва, РФ

Терентьева Арина Дмитриевна Ассистент МГТУ им. Н.Э. Баумана, г.Москва, РФ E-mail: terentyevaad@gmail.com

ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В АКТИВНОМ КОНТРОЛЕ

Аннотация

В современном производстве в области управления технологическим процессом при помощи средств активного контроля задача повышения точности может быть решена выбором рационального алгоритма

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №1/2016 ISSN 2410-700Х_

управления путем введения корректировок. Методы, основанные на управлении по скользящей средней, представляются наиболее перспективными для управления точностью.

Ключевые слова

управление точностью, рациональный алгоритм, скользящая средняя

В современном производстве необходимо решать задачу управления точностью обработки. В управлении технологическим процессом посредством активного контроля задача повышения точности может быть решена выбором рационального алгоритма адаптивного управления. [1, 2]

Для решения поставленной задачи необходимо разработать методы управления [3] при активном контроле путем введения корректировок. Методики управления качеством регламентированы серией стандартов ГОСТ Р 50779. Наиболее перспективными представляются методы, основанные на управлении по скользящей средней. В этой области наибольшего успеха добились отечественные ученые И.И. Лобунина

и М.С. Невельсон, Ю.А. Шачнев. [4, 5, 6] Лобунина И.И. показала эффективность формулы к  x

адаптивного управления для конкретного производства, процесса и модели станка. [4] Здесь x - отклонение

на i-м шаге процесса, к - коэффициент.

Вычисления по методике скользящей средней последовательности основных отклонений после введения корректировки производятся следующим образом: х' = х, x2' = x2, x3' = x3. Далее для каждого

i-го члена последовательности: x = x — к  x , где x =- [5].

, , , , з

Коэффициент увеличения точности =-, представляющий собой отношение

а

среднеквадратических отклонений процесса после и до введения адаптивного управления, предложен Ю.А. Шачневым. [6] Увеличение точности определяется критерием < 1. Для простоты понимания получаемых результатов введена оценка эффективности - улучшение А = (1 — )  100%.

Решение задачи состоит в выборе значений к, подбираемых так, чтобы эффективность управления была наибольшей, то есть < 1. Такое исследование представляется рациональным проводить, используя возможности современной вычислительной техники.

Данная работа является продолжением исследований, изложенных в работе [7], где было показано, что введение адаптивного управления в активном контроле с использованием предлагаемой формулы для массива основных отклонений измеряемой величины, распределенной по предлагаемым в серии ГОСТ Р 50779 законам распределения, дает положительный эффект регулирования: при любом количестве

измерений коэффициент увеличения точности у/форщ",а < 1, а корректировка по скользящей средней, рекомендуемая ГОСТ, при любом количестве измерений неэффективна.

Следует доказать эффективность применения выбранной модели адаптивного управления при изменении величины поля допуска Т.

Был проведен ряд экспериментов при различном количестве измерений при многократных повторяющихся измерениях для повышения достоверности выводов. Результаты измерений с введением корректировок по предлагаемой формуле и по ГОСТ представлены рисунке 1. При графическом представлении результатов исследований независимых параметров три: коэффициент увеличения точности , количество измерений n и ширина поля допуска Т .

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №1/2016 ЙБЫ 2410-700Х

а 5

Рисунок 1 - Сравнение коэффициентов увеличения точности при изменении величины поля допуска

при многократных измерениях а - при введении корректировки по формуле б - при введении корректировки по ГОСТ.

Выводы

Из построенных поверхностей видно, что при изменении величины поля допуска, корректировка, предлагаемая в действующих ГОСТ, дает отрицательный эффект в смысле выбранного коэффициента увеличения точности . А введение корректировок по предложенной формуле в целом дает положительный эффект, изредка достигая нулевого эффекта адаптивного управления при коэффициенте увеличения точности = 1, не ухудшая процесс.

Наименьших значений коэффициент увеличения точности достигает при п < 10, принимая значения по всем предлагаемым формулам в среднем у/форщ",а = 0,8...0,9, что говорит об улучшении на А = 10...20%, а в отдельных случаях достигает значений у/формуш = 0,37 и А = 63%.

Список использованной литературы:

1. Филонов И. П., Медведев А. И. Вероятностно-статистические методы оценки качества в машиностроении : учеб. пособие для вузов / Филонов И. П., Медведев А. И. - Минск : Тесей, 2000. - 127 с.

2. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. - М. : Мир, 1970. 368 с.

3. Мирошник И. В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами / Мирошник И. В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. - СПб. : Наука, 2000. - 548 с.

4. Лобунина И.И. Разработка и исследование корреляционных методов анализа и повышения точности обработки на шлифовальных станках с приборами активного контроля: автореф. ... дис. канд. техн. наук. Л.: Сев-Зап. Политехн. ин-т, Л., 1970. 17 с.

5. Невельсон М.С. Автоматическое управление точностью обработки на металлорежущих станках. Л.: Машиностроение, 1982. 184 с.

6. Шачнев Ю.А. Оптимальное позиционное управление точностью процесса обработки // Труды МВТУ №369 Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Типография МВТУ, 1981. С. 98-115.

7. Барбашов Н.Н., Терентьева А.Д. Применение активного контроля для повышения точности обработки.// Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 10. Режим доступа: http://engbul.bmstu.ru/doc/814701.html

© Н.Н. Барбашов, А.Д. Терентьева, 2016