МОДЕЛЬ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ НАГРІВАННЯ ЗОНИ ДРУКУ 3-D ПРИНТЕРА
Ключові слова:
обдув, об’єкт керування, ідентифікація, керуючий вплив, 3-d принтер.Анотація
DOI: https://doi.org/10.15407/itm2025.04.102
Інноваційні технології пошарового виготовлення виробів методом швидкого 3-d друку відкривають нові можливості для виробництва деталей заданої форми. Але інколи в технологічному процесі друкування специфічними матеріалами необхідно додатково нагрівати чи охолоджувати деталь потоком повітря над нею. Для підвищення якості деталей цей процес треба контролювати, але для безпеки виробництва процес 3-d друку спеціальними матеріалами необхідно проводити без присутності людини – оператора. Таким чином, необхідно розробити автоматизовану систему контролю виробництва деталей на 3-d принтері. Ця система повинна включати кілька підсистем, зокрема систему контролю подачі матеріалу через екструдер, систему контролю температури охолодження (чи підігріву) зони друку і, нарешті, аналіз контролю швидкості друку деталі, що впливає на якість деталі. Параметри всіх систем залежать від характеристик матеріалу і форми деталі, що друкується.
В роботі побудована математична модель об’єкта керування: підсистеми нагрівання повітря обдуву зони друку 3-d принтера на основі експериментальних даних, отриманих в реальних умовах. Наведені процедури структурної й параметричної ідентифікації для підсистеми нагрівання повітря обдуву зони друку 3-d принтера. В результаті ідентифікації отримані залежності параметрів моделі від величини зміни керуючого впливу. Аналіз цих залежностей показав, що модель цієї підсистеми як об’єкта автоматичного керування є складною зі змінною структурою та нестаціонарними параметрами, які змінюються випадковим чином в широкому діапазоні значень. Було виявлено, що весь діапазон зміни керуючого впливу можна розбити на п’ять ділянок, в межах яких структура моделі об’єкта керування не змінюється, а параметри моделі перебувають у відносно невеликих діапазонах зміни значень. З урахуванням цього, сформовані рекомендації щодо процедури подальшого синтезу підсистеми автоматичного керування температурою повітря обдуву. При розробці цієї підсистеми керування процесом друку для забезпечення якості перехідного процесу перевірку значень керуючого впливу необхідно проводити для різних структур моделі зі змінними параметрами в певних діапазонах значень. І розроблену систему керування треба погодити і зв’язати з іншими системами керування процесом друку для створення повної закінченої системи автоматичного керування.
ПОСИЛАННЯ
1. Abduganiyeva Yulduzoy Shakhabidinovna. AUTOMATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES. European Journal of Humanities and Educational Advancements. 2022.V. 3 № 12. Р. 130-131.
2. Davim J. P., Markopoulos A. P., Markopoulos A. Advanced Machining Processes: Innovative Modeling Techniques. Taylor & Francis Group, 2017. 327 с. https://doi.org/10.1201/b21863
3. Ивахненко А. Г. Моделирование сложных систем: Информационный подход / Под общ. ред. В. В. Павлова. К.: Вища школа, 1987. 62 с.
4. Шевченко В. В., Капінос І. В., Грабовський Д. О. Система контролю процесу обробки деталей в умовах «безлюдної технології». Прогресивні технології та прилади. 2011. №1. С. 223–231.
5. Бубліков А., Ткачов В. Використання імітаційного моделювання для дослідження системи автоматичного керування видобувним комбайном. Монографія. Дніпро: Національний гірничий університет. 2015. 182 с.
