Автоматизированное управление токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Соловьева Инна Александровна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 174
Оглавление диссертации кандидат наук Соловьева Инна Александровна
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ предметной области и постановка задачи оптимального управления
1.1 Принципы нанесения гальванического покрытия
1.2 Распределение толщины покрытия при гальванической обработке деталей
1.3 Анализ факторов, влияющих на гальванический процесс
1.4 Гальванический процесс в ванне со многими анодами при различных значениях силы тока
1.5 Гальванический процесс в ванне со многими анодами при различных значениях силы тока в качестве объекта управления. Постановка задачи оптимального управления
Выводы по главе
2 Разработка математической модели гальванического процесса в ваннах со многими анодами и проверка ее адекватности
2.1 Математическая модель гальванического процесса в ваннах со многими анодами
2.2 Алгоритм решения уравнений математической модели
2.3 Проверка адекватности разработанной математической модели
Выводы по главе
3 Синтез алгоритма поиска значений оптимальных управляющих воздействий для гальванического процесса в ваннах со многими анодами
3.1 Анализ управляющих воздействий
3.2 Разработка алгоритма для нахождения оптимального управления
3.3 Решение задачи поиска оптимального управления гальваническим процессом
3.4 Оценка эффективности оптимального управления гальваническим процессом
Выводы по главе
4 Разработка автоматизированной системы управления токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами
4.1 Анализ современных возможностей автоматизированных систем управления гальваническими процессами
4.2 Структурная схема и алгоритм работы системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.3 Имитационное моделирование работы системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.4 Архитектура автоматизированной системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.5 Информационное обеспечение системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.6 Программное обеспечение системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.7 Аппаратное обеспечение системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
4.8 Результаты внедрения и использования разработанной системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Дипломы победителя Международных научно-
исследовательских конкурсов
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Результаты интеллектуальной деятельности
ПРИЛОЖЕНИЕ В Сведения о внедрении и использовании результатов диссертационного исследования
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Оптимальное управление гальваническими процессами с циклически включаемыми анодными секциями2014 год, кандидат наук Соловьев, Денис Сергеевич
Автоматизированная система управления гальваническими процессами с реверсом тока2014 год, кандидат наук Егоров, Андрей Сергеевич
Оптимальное управление гальванической ванной с дополнительными катодами и биполярными электродами2017 год, кандидат наук Као Ван Зыонг
Моделирование, оптимальное проектирование и управление процессом нанесения гальванического хромового покрытия2007 год, кандидат технических наук Елизаров, Александр Михайлович
Управление гальваническим процессом в ванне с перфорированным токонепроводящим экраном с использованием параллельных вычислений2023 год, кандидат наук Пчелинцева Ирина Юрьевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированное управление токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Гальванические покрытия используются для изменения свойств поверхности деталей и их защиты от коррозии. Нанесение гальванических покрытий является финишной операцией для производства большинства деталей, от которой напрямую, в конечном счете, зависит качество готовой продукции. Одним из наиболее значимых показателей качества гальванического покрытия является его равномерность. Снижение равномерности покрытия может привести к увеличению расхода металла покрытия и затрачиваемой электроэнергии на гальванический процесс или к браку конечного продукта, что в итоге увеличивает себестоимость производства. По состоянию на 2020 г. в Российской Федерации общий объем производства гальванических покрытий составляет 25-44 тыс. т/год, что при средней толщине 15 мкм и плотности 8 т/м3 для наиболее типичных покрытий (Сг, М, Си, 7п) обеспечивает совокупную площадь 200-370 млн. м2/год обрабатываемой покрытиями поверхности [1]. В связи с вышесказанным представляются актуальными вопросы, связанные с обеспечением равномерности гальванических покрытий обрабатываемых деталей.
Как правило, задача повышения равномерности гальванического покрытия решается экспериментально. Однако, высокая стоимость электролитов, металлов и энергии не позволяют проводить многочисленные эксперименты, а используемое оборудование - реализовывать новые режимы протекания процесса. Данные обстоятельства делают затруднительной оперативную качественную (в плане равномерности покрытия) гальваническую обработку регулярно меняющейся номенклатуры деталей. Разработка новых режимов протекания гальванических процессов, их математическое моделирование, оптимизация с последующими автоматизацией и управлением для дальнейшего использования является выходом из сложившейся ситуации.
Степень разработанности темы исследования. Анализу воздействий, оказывающих влияние на равномерность гальванического покрытия, среди которых состав электролита (плотность и концентрация компонентов), гидродинамические (перемешивание электролита), температурные и электрические режимы (плотность и распределение тока), а также геометрические факторы (ванны со многими анодами, токонепроводящие экраны, биполярные электроды и фигурные аноды, межэлектродное расстояние), посвящены работы таких авторов как Каданер Л.И., Помогаев В.М., Ивахненко А.Г., Liu L., Mahapatro A., Kongstein O.E., Кузнецова А.О., Witt C., Lambert S., Poroch-Seri M., Kumar S., Birlik I., Popov K.I., Шеркунов В.Г., Martin J.W., Widayatno T., Mehdizadeh S., Anand R.K., Park C.-W. и других. Существует ряд работ (Милованов И.В., Дьяков И.А., Лютов А.Г., Ишкулова А.Р., Ishizuka N., Yamada T. и другие), в которых для ванн со многими анодами применяется сочетание нескольких видов воздействий (поиск формы и расположения анодов, а также одновременное регулирование интенсивности перемешивания электролита, межэлектродного расстояния и плотности тока) для увеличения равномерности получаемых покрытий. Однако допущения о влиянии анодов только на противоположный участок детали, а также высокая стоимость оборудования и изготовления фигурных анодов при сложности в конструктивной реализации предлагаемых режимов не способствует их широкому распространению.
Сущность предлагаемого режима. С учетом выявленных недостатков автором предлагается следующая модификация традиционного режима протекания гальванического процесса: аноды размещаются на электроизолированных участках стержня, снабженных элементами токоподвода. Кабель от каждого элемента токоподвода, в свою очередь, подключается к выпрямительному агрегату через устройство, позволяющее устанавливать различную силу тока и длительность его протекания для каждого анода при одновременном начале их работы. Количество и размеры
анодов могут изменяться в зависимости от формы, размеров и количества одновременно обрабатываемых деталей.
Улучшение равномерности толщины покрытия с использованием предлагаемого режима достигается путем выравнивания распределения силовых линий электрического поля в электролите между анодами и поверхностью покрываемой детали. Однако для оптимального протекания предложенного режима необходима разработка соответствующей автоматизированной системы управления гальваническим процессом.
Государственная поддержка. Диссертационные исследования проведены при поддержке стипендий Правительства Российской Федерации (2019/2020 учебный год) и Президента Российской Федерации (2020/2021 учебный год) по приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики, а также грантов на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы от Фонда содействия инновациям (договор №2726ГС1/43137 от 05.10.2018 г.) в рамках программы «СТАРТ», на научные исследования, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»), от Российского фонда фундаментальных исследований (договор № 20-37-90019\20 от 31.08.2020 г.) и Тамбовской области для аспирантов образовательных организаций высшего образования и научных организаций (постановление № 1028 от 17.12.2020 г.).
Целью исследования является обеспечение равномерности распределения толщины гальванического покрытия на поверхности детали посредством оптимального управления токовыми режимами в ваннах со многими анодами.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- провести анализ предметной области и сформулировать задачу оптимального управления;
- разработать математическую модель гальванического процесса в ваннах со многими анодами и осуществить проверку ее адекватности;
- синтезировать алгоритм поиска значений оптимальных управляющих воздействий для гальванического процесса в ваннах со многими анодами;
- предложить структуру и основные виды обеспечений автоматизированной системы управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами.
Объектом исследования является гальванический процесс нанесения покрытия.
Предметом исследования является автоматизированное управление гальваническим процессом в ваннах со многими анодами при различной величине силы тока и длительности его протекания.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложен способ нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами, отличающийся наличием электроизолированных между собой анодов, подключенных к выпрямительному агрегату через устройство, позволяющее устанавливать различную силу тока и длительность его протекания для каждого анода при одновременном начале их работы;
- сформулирована задача оптимального управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами в соответствии с критерием равномерности покрытия, отличающаяся использованием в качестве управляющих воздействий количества и размеров анодов, а также силы тока, подаваемого на аноды, и длительности их работы;
- разработана математическая модель гальванического процесса на базе законов теоретической электрохимии (Фарадея, Ома и распределения потенциала), отличающаяся уравнениями, учитывающими количество и размеры анодов, силу тока, протекающего через них, и длительность их работы;
- разработан алгоритм решения системы уравнений математической модели гальванического процесса, отличающийся сведением параболического дифференциального уравнения к совокупности эллиптических уравнений с
граничными условиями, содержащими функцию изменения межэлектродного напряжения во времени;
- разработан алгоритм поиска оптимального управления гальваническими процессами, отличающийся определением коэффициентов степенной кусочно-заданной функции изменения силы тока от длительности работы анодов, имеющих прямоугольную форму;
- разработан алгоритм, реализующий управление гальваническими процессами, отличающийся коррекцией силы тока через анод посредством величины ПИД-регулятора, пропорциональной отношению силы тока через анод к суммарной силе тока через все аноды.
Теоретическая значимость работы заключается в:
- расширении области использования численных методов решения дифференциальных уравнений в частных производных для моделирования гальванического процесса в ваннах со многими анодами;
- развитии алгоритмов управления режимами протекания гальванических процессов в ваннах со многими анодами.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
- разработана структура и описаны поля таблиц базы данных, входящей в информационное обеспечение системы управления;
- разработано программное обеспечение системы управления с графическим интерфейсом пользователя для моделирования и оптимизации гальванического процесса в ваннах со многими анодами;
- описан состав и принцип работы прототипа устройства системы управления.
Реализация результатов работы. Результаты исследования внедрены в производственный процесс ООО «КС Гальваника» (г. Тамбов) и АО «ТЗ «Октябрь» (г. Тамбов), а также в учебный процесс ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет» (г. Тамбов).
Методы исследования. В работе использованы численные методы конечных разностей для решения дифференциальных уравнений в частных
производных, нелинейного программирования, теории автоматического управления, имитационного моделирования, обработки результатов эксперимента.
Положения, выносимые на защиту:
- способ нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами, в котором посредством количества, размеров, силы тока и длительности его протекания для каждого из электроизолированных между собой анодов при одновременном начале их работы осуществляется воздействие на равномерность покрытия;
- постановка задачи оптимального управления гальваническими процессами в ваннах со многими анодами в соответствии с критерием равномерности покрытия;
- математическая модель гальванического процесса в ваннах со многими анодами;
- алгоритм решения модели на основе явной конечно-разностной схемы для аппроксимации совокупности эллиптических уравнений с граничными условиями, содержащими функцию изменения межэлектродного напряжения во времени;
- алгоритм поиска количества, размеров, силы тока и длительностей работы прямоугольных анодов;
- алгоритм управления гальваническим процессом в ваннах со многими анодами посредством коррекции силы тока через анод на величину ПИД-регулятора, пропорциональную отношению силы тока через анод к суммарной силе тока через все аноды.
В соответствии с паспортом научной специальности 05.13.06 в диссертационной работе проведены исследования в области:
- построения автоматизированной системы управления токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами, реализованной в виде иерархической структуры и работающей по принципу обратной связи (соответствует п. 3 паспорта специальности);
- математического моделирования гальванических процессов в ваннах со многими анодами как объекта управления и их алгоритмизации (соответствует п. 4 паспорта специальности);
- проектирования видов обеспечения (аппаратного, математического, программного и информационного) автоматизированной системы управления токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами (соответствует п. 18 паспорта специальности).
Достоверность полученных результатов обеспечивается:
- непротиворечивостью положениям теории управления и методам математического моделирования;
- корректностью использования численных методов в алгоритмах решения уравнений математической модели и поиска оптимального управления;
- качественным и количественным совпадением результатов моделирования процесса нанесения покрытия с экспериментальными данными.
Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались на VI Международной научно-практической конференции «Автоматизированное проектирование в машиностроении» (г. Новокузнецк, 2018 г.), XII Международной конференции «Современные методы прикладной математики, теории управления и компьютерных технологий» (г. Воронеж, 2019 г.), II Международном научно-техническом форуме «Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2019» (г. Рязань, 2019 г.), XIX Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (г. Воронеж, 2019 г.), Межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского (г. Москва, 2019 г.), IV и V Всероссийской молодёжной научной конференции «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития» (г. Тамбов, 2019-2020 гг.) и были признаны победителем (диплом I степени в номинации «Технические науки»)
на Международном научно-исследовательском конкурсе «The Best Solutions For Research Challenges» (г. Петрозаводск, 2020 г.) и XXIV Международном научно-исследовательском конкурсе «Лучшая научно-исследовательская работа 2020» (г. Пенза, 2020 г.).
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 25 печатных работ, из которых 7 статей в журналах из перечня ВАК, а также 4 статьи в журналах, индексируемых в Международных реферативных базах данных Web of Science и Scopus, получено 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ, 1 патент на изобретение и поставлен на государственный учет 1 секрет производства (ноу-хау).
Личный вклад автора. Основные результаты диссертации получены лично автором. Подготовка к публикации результатов исследования велась совместно с соавторами. Личный вклад автора в публикуемые работы отражает положения защиты и содержание диссертации.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста и содержит 127 формул, 60 рисунков, 14 таблиц, 106 литературных источников и 3 приложения.
Во введении показана актуальность темы исследования и степень ее разработанности, описана сущность предлагаемого режима, приведены источники финансирования работы, сформулированы цель и задачи исследования, объект и предмет исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, представлены результаты реализации работы и информация об их достоверности, используемые методы исследования, положения, выносимые на защиту, соответствия между результатами исследования и паспортом научной специальности, сведения об апробации и публикациях, личном вкладе автора, структуре и объеме работы.
В первой главе «Анализ предметной области и постановка задачи оптимального управления» осуществляется описание теоретических сведений
о гальванических процессах, равномерности покрытия и способе ее оценки, проводится анализ факторов влияния на гальванический процесс, предлагается модификация традиционного процесса для его протекания в ваннах со многими анодами, рассматривается предлагаемый режим протекания гальванического процесса как объект управления и формулируется задача поиска оптимального управления, доставляющего максимум критерию равномерности.
Во второй главе «Разработка математической модели гальванического процесса в ваннах со многими анодами и проверка ее адекватности» составляется математическая модель гальванического процесса, позволяющая учитывать количество независимых анодов, силу тока, протекающего через них, и длительность работы, разрабатывается алгоритм решения уравнений модели и даются рекомендации по повышению скорости сходимости итерационного процесса, демонстрируется проверка адекватности разработанной модели на примере цинкования сложнопрофильной детали в гальванической ванне с четырьмя анодами.
В третьей главе «Синтез алгоритма поиска значений оптимальных управляющих воздействий для гальванического процесса в ваннах со многими анодами» проводится анализ управляющих воздействий, на основе которого предлагаются допущения для снижения количества отыскиваемых значений, разрабатывается алгоритм нахождения оптимального управления на основе сведения к последовательности задач безусловной оптимизации, решение которой отыскивается с использованием методов штрафных функций и оврагов, осуществляется решение задачи поиска оптимального управления на примере цинкования сложнопрофильной детали с последующим сравнением результатов с экспериментальными значениями, а также производится оценка эффективности оптимального управления при использовании традиционного и предлагаемого режимов протекания гальванического процесса.
В четвертой главе «Разработка автоматизированной системы управления токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в
ваннах со многими анодами» проводится анализ современных возможностей автоматизированных систем управления гальваническими процессами и формулируются требования к основным видам обеспечения, предлагается структурная схема системы управления по принципу отрицательной обратной связи, осуществляется имитационное моделирование ее работы, рассматривается архитектура системы управления, демонстрируются реализованные информационное и программное обеспечения, описывается принцип работы аппаратного обеспечения системы управления, приводятся сведения о внедрении результатов диссертационного исследования в производственный и учебный процесс.
В заключении формулируются результаты и выводы научного исследования.
В списке литературы приводится информация об отечественных и зарубежных источниках, которые были использованы в процессе подготовки работы.
В приложениях представлены копии дипломов победителя Международных научно-исследовательских конкурсов, результатов интеллектуальной деятельности, а также актов и справок о внедрении и использовании результатов исследования.
1 Анализ предметной области и постановка задачи оптимального управления
Глава посвящена описанию принципов нанесения гальванического покрытия, количественной и качественной оценки равномерности его распределения, анализу влияния ключевых факторов на гальванический процесс, разработке нового режима протекания процесса с использованием ванн со многими анодами, его представлению в качестве объекта управления и постановке задачи оптимального управления.
1. 1 Принципы нанесения гальванического покрытия
Нанесение гальванического покрытия представляет собой электрохимический процесс осаждения слоя металла на деталь для улучшения ее внешнего вида и/или придания защитных свойств [2]. Процесс электроосаждения включает в себя пропускание электрического тока между электродами, погруженными в электролит. В качестве электролита выступает среда, через которую ионы металла обмениваются и переносятся на покрываемую деталь. Электроды размещаются в гальванической ванне, которая, как правило, выполняется из диэлектрического материала. Отрицательно заряженный электрод (деталь) называется катодом, анодом -положительно заряженный электрод. Электролит содержит электрически заряженные частицы (ионы). При возникновении между электродами разности потенциалов (напряжения) ионы в электролите перемещаются к электроду с противоположным зарядом - к аноду мигрируют ионы отрицательно заряженные (анионы), а к катоду - ионы положительно заряженные (катионы). Таким образом, возникает перенос электронов под действием силы тока, что замыкает образуемую электрическую цепь в ванной. Электрическая энергия подается от выпрямительного агрегата [3]. Структурная схема протекания гальванического процесса изображена на рисунке 1.1.
Обычно при нанесении гальванических покрытий аноды выполняются из металла покрытия. В таком случае аноды называются «растворимыми».
Существуют и «нерастворимые» аноды, например, свинцовые аноды при хромировании. При протекании электрического тока положительно заряженные ионы металла разряжаются на катоде, осаждая металл на его поверхности:
Мр++ ре ^ М, (1.1)
где М - металл; Мр + - количество ионов металла; р - количество электронов.
1 - ванна; 2 - электролит; 3 - анод; 4 - катод; 5 - катион; 6 - анион; 7 - выпрямительный агрегат; 8 - амперметр; 9 - вольтметр Рисунок 1.1 - Структурная схема протекания гальванического процесса
Обратный эффект возникает на поверхности растворимого анода - в результате его растворения образуются ионы металла:
М ^ Мр++ ре . (1.2)
В случае использования нерастворимого анода происходят следующие химические реакции для электролита с кислотностью менее и более семи соответственно:
2Н20- 4в~ ^02 Т + 4Н+, (1.3)
40Н - 4е" ^ 2Н20 + 02 Т. (1.4)
Реакции электроосаждения, которые происходят в межфазной области «катод-электролит», являются гетерогенными и включают стадии массопереноса и передачу заряда. Скорость восстановления и, следовательно, катодный ток являются лимитирующими среди данных реакций [4].
Покрытие детали может осуществляться отдельными металлами или в различных комбинациях (сплавах), которые могут придать дополнительные преимущества получаемому слою. Из наиболее часто используемых металлов для нанесения гальванических покрытий выделяют [5]:
- медь для улучшения проводимости и термостойкости, а также адгезии между слоями материала;
- цинк обладает высокой коррозионной стойкостью и часто сплавляется с другими металлами для усиления этого свойства. Например, при легировании никелем цинк особенно устойчив к атмосферной коррозии;
- олово хорошо поддается пайке и устойчив к коррозии, а также экологически чист и недорог по сравнению с другими металлами;
- никель обладает превосходной износостойкостью, которую можно улучшить с помощью термической обработки. Сплавы никеля также очень ценны, поскольку обладают твердостью и проводимостью;
- золото обладает высокой коррозионной и износостойкостью и ценится за свою проводимость и эстетическую привлекательность;
- серебро не так устойчиво к коррозии, как золото, но обладает высокой пластичностью и податливостью, отличной стойкостью к контактному износу и превосходной эстетикой. Серебро является альтернативой золоту в тех случаях, когда требуется повышенная теплопроводность и электропроводность;
- палладий часто используется вместо золота или платины из-за его твердости, коррозионной стойкости и эстетических качеств. При легировании никелем этот металл достигает повышенной твердости.
Многие отрасли промышленности используют гальванику в различных областях из-за ее функциональных возможностей, а также относительно низкой стоимости и гибкости применения [6]:
- автомобильная промышленность обычно использует гальванические покрытия для предотвращения коррозии в суровых условиях окружающей среды. Например, покрытия цинк-никель помогают предотвратить образование ржавчины. Покрытие палладием наносится на каталитические нейтрализаторы, поскольку поглощает избыток водорода, улучшая их характеристики;
- электронная промышленность часто использует золотое покрытие для улучшения проводимости, нанося его на полупроводники и разъемы. Сплавы палладия широко применяются в качестве защитных покрытий на электронном оборудовании и его компонентах. Жесткие диски гальванически покрываются никелем для увеличения намагниченности и, как следствие, скорости считывания информации;
- медицинская промышленность использует гальваническое покрытие (золото, серебро и титан) в силу хороших показателей биосовместимости, коррозионной стойкости, твердости и износостойкости, которые необходимы, например, для имплантатов и замены суставов;
- нефтегазовая промышленность в связи с природой нефтехимических продуктов нуждается в гальванических покрытиях для защиты трубопроводов и других компонентов от коррозии, что способствует повышению долговечности деталей.
Теоретическую основу электроосаждения покрытия обеспечивают законы Фарадея [7]. Количество металла Ж, осажденного на поверхности катода, определяется как произведение электрохимического эквивалента металла и потока электрического заряда:
Ж = Э • Q, (1.5)
где Э - электрохимический эквивалент металла (г/(А с)):
Э=_~, (1.6)
р • Ь
где £ - молярная масса металла, который подвергается электрохимическому восстановлению, принимая р электронов (г/моль); Ь - постоянная Фарадея (96 485,3 Кл/моль); Q - поток электрического заряда (Кл):
т
Q = | I¿Т, (1.7)
0
где I - сила тока, приложенного в течение длительности процесса (А); т -момент времени (с); Т - длительность гальванического процесса (с). Тогда толщина покрытия 3 на поверхности катода определяется:
Ж
3 = , (1.8)
где р - плотность осаждаемого металла (г/см3); Бс - площадь поверхности катода (см2).
Однако толщина металла (1.8) не распределяется на поверхности катода равномерно, что впоследствии вызывает определенные трудности. Рассмотрению важности равномерности распределения толщины покрытия в результате гальванической обработки детали посвящен следующий раздел.
1.2 Распределение толщины покрытия при гальванической обработке деталей
Независимо от того, наносится гальваническое покрытие, например, в защитных или декоративных целях, инженеры-технологи должны достичь определенных значений его толщины, чтобы деталь соответствовала предъявляемым к ней требованиям. Не менее важной, чем сама толщина покрытия, является равномерность его распределения по поверхности детали [8, 9].
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Разработка алгоритмов оптимального управления гальваническими процессами нанесения металлов и сплавов2001 год, кандидат технических наук Афанасьев, Александр Вячеславович
Моделирование и оптимальное управление технологическими процессами гальванотехники1999 год, доктор технических наук Литовка, Юрий Владимирович
Оптимальное управление гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита2007 год, кандидат технических наук Караваев, Василий Игоревич
Скоростное гальваническое формование деталей из Ni-Co сплавов1998 год, кандидат технических наук Гладун, Андрей Анатольевич
Разработка процесса электроосаждения кадмиевых покрытий из сульфатно-аммонийного электролита в присутствии ЦКН-04 и ЦКН-04С2018 год, кандидат наук Кравченко Дмитрий Владимирович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Соловьева Инна Александровна, 2022 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Винокуров, Е. Г. Гальваническое производство в России: оценочный подход, задачи повышения ресурсной и экологической эффективности / Е. Г. Винокуров, Т. Ф. Бурухина, Т. В. Гусева // Технология металлов. - 2020. - № 7. - С. 2-6.
2. Шлугер, М. А. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2 томах. Том 1 / Под ред. М. А. Шлугера, Л. Д. Тока. - М.: Машиностроение, 1985. - 240 с.
3. Истомина, Н. В. Оборудование электрохимических производств. Учебное пособие / Н. В. Истомина, Н. Г. Сосновская, Е. Н. Ковалюк. -Ангарск: АГТА, 2010. - 100 с.
4. Kanani, N. Electroplating: Basic Principles, Processes and Practice / N. Kanani. - Berlin: Elsevier Science, 2004. - 354 p.
5. Gamburg, Y. D. Theory and Practice of Metal Electrodeposition / Y. D. Gamburg, G. Zangari. - New York: Springer Science & Business Media, 2011. -378 p.
6. Шлугер, М. А. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2 томах. Том 2 / Под ред. М.А. Шлугера, Л.Д. Тока. - М.: Машиностроение, 1985. - 248 с.
7. Ротинян, А. Л. Теоретическая электрохимия / А. Л. Ротинян, К. И. Тихонов, И. А. Шошина, А. М. Тимонов. - М.: Студент, 2013. - 494 с.
8. Каданер, Л. И. Равномерность гальванических покрытий / Л. И. Каданер. - Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1961. - 414 с.
9. Помогаев, В. М. Прогнозирование равномерности осаждения гальванических покрытий / В. М. Помогаев, А. В. Волкович, И. В. Петроченкова, А. Е. Шувакин // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2007. - Т. 50. № 3. - С. 103-106.
10. Ивахненко, А. Г. Обеспечение качества гальванических покрытий / А. Г. Ивахненко, М. Л. Сторублев // Известия Курского государственного технического университета. - 2009. - № 2 (27). - С. 67-71.
11. Liu, L. Influence of Current Density on Orientation-Controllable Growth and Characteristics of Electrochemically Deposited Au Films / L. Liu [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2019. Vol. 166 (1). - pp. 3232-3237.
12. Mahapatro, A. Modeling and simulation of electrodeposition: Effect of electrolyte current density and conductivity on electroplating thickness / A. Mahapatro, S. K. Suggu // Advanced Materials Science. - 2018. - Vol. 3 (2). - pp. 1-9.
13. Kongstein, O. E. Current efficiency and kinetics of cobalt electrodeposition in acid chloride solutions. Part I: The influence of current density, pH and temperature / O. E. Kongstein, G. M. Haarberg, J. Thonstad // Journal of Applied Electrochemistry. - 2007. - Vol. 37 (6). - pp 669-674.
14. Кузнецова, А. О. Влияние поверхностно-активных добавок на получение некоторых гальванопокрытий, используемых в изделиях электронной техники / А. О. Кузнецова, Л. С. Калаева, Б. А. Спиридонов // Химия, новые материалы, химические технологии: Межвуз. сб. науч. тр. -Воронеж: ВГТУ. - 2018. - С. 15-19.
15. Witt, C. Effect of Electrolyte Acidity on Copper Plating Process Performance / C. Witt, X. Lin, R. Carpio, J. Srinivasan // ECS Transactions. - 2007. - Vol. 2 (6). - pp. 107-115.
16. Милованов, И. В. Выбор и управление температурными режимами в гальванических ваннах / И. В. Милованов, С. А. Васильев // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2002. - Т. 8. № 3. - с. 473-478.
17. Lambert, S. The influence of temperature on the efficiency of electroplating from various ionic liquids / S. Lambert // Circuit World. - 2006. -Vol. 32(4). - pp. 36-41.
18. Poroch-Seri, M. Study on the Influence of Current Density and Temperature about Electrodepositions of Nickel by Electrolytes of Type Watts / M. Poroch-Seri, Gh. Gutt, T. L. Severin // Annals of the Suceava University - Food Engineering. - 2009. - Vol. VIII (2). - pp. 16-23.
19. Kumar, S. Factor Effecting Electro-Deposition Process / S. Kumar, S. Pande, P. Verma // International Journal of Current Engineering and Technology. -2015. - Vol. 5 (2). - pp. 700-703.
20. Birlik, I. Influence of Bath Composition on the Structure and Properties of Nickel Coatings Produced by Electrodeposition Technique / I. Birlik, N. F. A. Azem // Journal of Science and Engineering. - 2018. - Vol. 20 (59). - pp. 689-697.
21. Popov, K. I. Time optimal electrodeposition of metals with a pulsating current / K. I. Popov, B. J. Lazarevic, M. Kostic // Journal of Applied Electrochemistry. - 1973. - Vol. 3 (2). - pp 161-167.
22. Шеркунов, В. Г. Влияние динамики движения электролита в гальванической ванне на однородность наносимого покрытия / В. Г. Шеркунов, С. Н. Редников, А. Е. Власов, П. Тезе // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2016. - Т. 14. № 3. - С. 32-38.
23. Martin, J. W. Concise Encyclopedia of the Chemical Properties of Materials / J. W. Martin. - Amsterdam: Elsevier Limited, 2007. - 653 p.
24. Widayatno, T. Kinetics of nickel electrodeposition from low electrolyte concentration and at a narrow interelectrode gap / T. Widayatno // AIP Conference Proceedings. - 2015. - Vol. 1699 (050002). - P. 1-9.
25. Mehdizadeh, S. Optimization of Electrodeposit Uniformity by the Use of Auxiliary Electrodes / S. Mehdizadeh [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 1990. - Vol. 137 (1). - pp. 110-117.
26. Anand, R. K. Bipolar electrode focusing: tuning the electric field gradient / R. K. Anand // Lab on a Chip. - 2011. - Vol. 11. - pp. 518-527.
27. Пчелинцева, И.Ю. Математическая модель и численная схема расчёта электрических полей в гальванических ваннах с плоским токонепроводящим экраном / И. Ю. Пчелинцева, Ю. В. Литовка // Дифференциальные уравнения и процессы управления. - 2021. - №3. - C. 113.
28. Park, C.-W. An effect of dummy cathode on thickness uniformity in electroforming process / C.-W. Park, K.-Y. Park // Results in Physics. - 2014. - Vol. 4. - pp. 107-112.
29. Соловьева, И. А. Выбор наиболее эффективных параметров для воздействия на качество гальванического покрытия / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Информатика: проблемы, методология, технологии: сб. матер. XIX междунар. науч.-метод. конф. - Воронеж: Научно-исследовательские публикации. - 2019. - С. 595-599.
30. Милованов, И. В. Моделирование и оптимизация токовых режимов в процессах нанесения гальванопокрытий / И. В. Милованов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2002. - Т. 8. № 4. - С. 603-611.
31. Дьяков, И.А. Система управления выпрямителем многоанодных гальванических ванн / И. А. Дьяков // Радиотехника. - 2010. - № 12. - С. 5254.
32. Лютов, А. Г. Многопараметрическое оптимальное управление процессом нанесения гальванического покрытия с учетом изменения условий электролиза / А. Г. Лютов, А. Р. Ишкулова // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2019. - Т. 23. № 2 (84). - С. 138-144.
33. Ishizuka N. Topology optimization for unifying deposit thickness in electroplating process / N. Ishizuka, T. Yamada, K. Izui, S. Nishiwaki // Structural and Multidisciplinary Optimization. - 2020. - Vol. 62. - pp. 1767-1785.
34. Виноградов, С. С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование / С. С. Виноградов; под ред. В. Н. Кудрявцева. - М.: Глобус, 2005. - 240 с.
35. Соловьев, Д. С. Способ нанесения гальванических покрытий в ванне с дополнительными электродами / Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, В. В. Конкина // Патент на изобретение № 2719050 от 16.04.2020.
36. Соловьева, И. А. Гальванический процесс в многоанодной ванне как объект управления / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев, В. В. Конкина // Автоматизированное проектирование в машиностроении: матер. VI Междунар. науч.-практ. конф. - Новокузнецк: НИЦ МС. - 2018. - № 6. - С. 145-146.
37. Соловьева, И. А. Реализация многоанодной системы для управления равномерностью гальванического покрытия / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития. Пятая Всеросс. мол. науч. конф., посв. Дню радио и связи и 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Тез. докл. Электрон. рес. - Тамбов: ТГТУ. - 2020. - С. 97-98.
38. Соловьев, Д. С. Особенности оптимального управления гальваническими процессами в многоанодной ванне с различными значениями силы тока / Д. С. Соловьев, И. А. Мукина (Соловьева), Ю. В. Литовка // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2017. - Т. 18. № 9. - С. 631-636.
39. Андреев, И. Н. Моделирование распределения тока при электрохимической обработке и нанесении покрытий с использованием подвесочной оснастки: учебное пособие / И. Н. Андреев, Ж. В. Межевич, К. А. Зотеев. - Казань: КГТУ, 2006. - 122 с.
40. Robison, M. Modeling and Experimental Validation of Electroplating Deposit Distributions from Copper Sulfate Solutions / M. Robison, M. L. Free // ECS Transactions. - 2014. - № 61 (21). - pp. 27-36.
41. Рудой, В. М. Моделирование электрохимических процессов и явлений / В. М. Рудой [и др.]; под общ. ред. А. Б. Даринцевой. - Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2018. - 98 с.
42. Barker, D. Applications of Faraday's Laws of Electrolysis in Metal Finishing / D. Barker, F. C. Walsh // Transactions of the IMF. - 1991. - Vol. 69 (4). - pp.158-162.
43. Bullock, J. S. Simulation of an Electrochemical Plating Process / J. S. Bullock, G. Giles, L. J. Gray // Electrical Engineering Applications. Topics in Boundary Element Research. - 1990. - Vol. 7. - pp. 121-141.
44. Литовка, Ю. В. Моделирование и оптимальное управление технологическими процессами гальванотехники: дис. ... д-ра техн. наук: 05.13.07 / Литовка Юрий Владимирович. - Тамбов, 1999. - 342 с.
45. Самарский, А. А. Численные методы математической физики / А. А. Самарский, А. В. Гулин. - М.: Научный мир, 2003. - 316 с.
46. Зализняк, В. Е. Основы вычислительной физики. Часть 1: Введение в конечно-разностные методы / В. Е. Зализняк. - М.: Техносфера, 2008. - 224 с.
47. Wang, F. Y. Numerical Simulation of Electrochemical Machining Process and Machined Surface Prediction / F. Y. Wang, J. W. Xu, J. S. Zhao // Key Engineering Materials. - 2011. - Vol. 458. - pp. 99-105.
48. Solovjev, D. S. About one counterexample of applying method of splitting in modeling of plating processes / D. S. Solovjev, I. A. Solovjeva, Yu. V. Litovka, I. L. Korobova // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - Vol. 1015 (032138). - pp. 1-6.
49. Соболев, С. Л. Уравнения математической физики / С. Л. Соболев. -М.: Наука, 1992. - 434 с.
50. Уроев, В. М. Уравнения математической физики / В. М. Уроев. - М.: Яуза, 1998. - 373 с.
51. Кузнецов, Г.В. Разностные методы решения задач теплопроводности / Г. В. Кузнецов, М. А. Шеремет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 172 с.
52. Власова, Е. А. Приближенные методы математической физики / Е. А. Власова, В. С. Зарубин, Г. Н. Кувыркин; под ред. В. С. Зарубина, А. П. Крищенко. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - 699 с.
53. Dhumal, M. L. Finite Difference Method for Laplace Equation / M. L. Dhumal, S. B. Kiwne // International Journal of Statistika and Mathematika. - 2014. - Vol. 9 (1). - pp. 11-13.
54. Onabid, M. A. Solving three-dimensional (3D) Laplace equations by successive over-relaxation method / M. A. Onabid // African Journal of Mathematics and Computer Science Research. - 2012. - Vol. 5 (13), pp. 204-208.
55. Соловьев, Д. С. Применение решения обратной задачи математического моделирования гальванического процесса для оптимизации неравномерности толщины покрытия / Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, Ю. В. Литовка // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2020. - № 1 (49). - С. 131-143.
56. Амитан, Г. Л. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Г. Л. Амитан; под общ. ред. В. А. Волосатова. - Л.: Машиностроение, 1988. - 719 с.
57. ГОСТ 9.305-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 103 с.
58. Ткалич, В. Л. Обработка результатов технических измерений / В. Л. Ткалич, Р. Я. Лабковская. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2011. - 72 с.
59. Юдин, Ю. В. Организация и математическое планирование эксперимента: учебное пособие / Ю. В. Юдин, М. В. Майсурадзе, Ф. В. Водолазский. - Екатеринбург.: Изд-во Урал. ун-та, 2018. - 124 c.
60. Соловьева, И. А. Программа для моделирования и оптимизации многоэлектродных гальванических процессов / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2019662033 от 16.09.2019.
61. ГОСТ 9.302-88. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. - 38 с.
62. Толпегин, О.А. Математическое программирование. Вариационное исчисление: учебное пособие для вузов / О. А. Толпегин. - М.: Издательство Юрайт, 2020. - 233 с.
63. ГОСТ 1180-91 Аноды цинковые. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 8 с.
64. Дутов, А. В. Поиск оптимального управления токовыми режимами в гальванических процессах со многими анодами при разнообразии номенклатуры обрабатываемых изделий / Дутов А.В. [и др.] // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. - 2019. - №1. С. -78-88.
65. Соловьева, И. А. К задаче оптимального управления гальваническими процессами получения равномерного покрытия с использованием многоанодных ванн / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2019: сб. тр. II Междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т.6. - Рязань: Рязан. гос. радиотехн. унт. - 2019. - С. 82-85.
66. Antoniou, A. Practical Optimization. Algorithms and Engineering Applications / A. Antoniou, W.-S. Lu. - NewYork: Springer Science+Business Media, 2007. - 675 p.
67. Ширяев, В. И. Исследование операций и численные методы оптимизации / В. И. Ширяев. - М.: URSS : ЛЕНАНД, 2017. - 224 c.
68. Fletcher, R. Penalty Functions / R. Fletcher // Mathematical Programming The State of the Art. - 1983. - Chap. 5. - pp. 87-114.
69. Караваев, В. И. Оптимальное управление гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита : дис. ... канд. техн. наук: 05.13.06 / Караваев Василий Игоревич. - Тамбов, 2007. -161 с.
70. Соловьев, Д. С. Решение задачи оптимального управления гальваническими процессами в двуханодной ванне / Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, Ю. В. Литовка // Межвуз. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е. В. Арменского. Матер. конф. - М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2019. - C. 55.
71. Конкина, В. В. Разработка методики поиска параметров электролиза для оптимизации качества гальванического покрытия / В. В. Конкина, И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Лучшая научно-исследовательская работа 2020: сб. ст. XXIV Междунар. науч.-исслед. конкурса. - Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». - 2020. - С. 20-23.
72. Гельфанд, И. М. Принцип нелокального поиска в системах автоматической оптимизации / И. М. Гельфанд, М. Л. Цетлин // Доклады Академии наук СССР. - 1961. - Т. 137. № 2. - С. 295-298.
73. ГОСТ 19.701-90 Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. - М.: Стандартинформ, 2010. - 22 с.
74. Golfetto, W. A. A Review of Gradient Algorithms for Numerical Computation of Optimal Trajectories / W. A. Golfetto, S. S. Fernandes // Journal of Aerospace Technology and Management. - 2012. - Vol. 4 (2). - pp. 131-143.
75. Соловьева, И. А. Решение задачи оптимального управления токовыми режимами нанесения гальванического покрытия в ваннах со многими анодами / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев, В. В. Конкина, Ю. В. Литовка // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2019611882 от 04.02.2019.
76. Solovjev, D. S. Improving the uniformity of the coating thickness distribution during electroplating treatment of products using multi anode baths / D. S. Solovjev, I. A. Solovjeva, V. V. Konkina, Y. V. Litovka // Materials Today: Proceedings. - 2019. - Vol. 19 (5). pp. 1895-1898.
77. АО "РЕВТРУД" - Производство нанесения гальванических и лакокрасочных покрытий [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.revtrud.com/page/83
78. Новиков, А. Е. Гибкие автоматизированные гальванические линии: хрестоматия / А. Е. Новиков, А. Б. Даринцева. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2006. - 221 с.
79. Автоматизированная система управления гальваническими линиями AutoSmart - ООО «Лазурное»; (г. Санкт-Петербург): производство станков и оборудования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://lazurnoe-stanki.ru/proizvodstvo-i-prodazha-oborudovaniya/oborudovanie-dlya-galvanicheskih-proizvodstv/avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-tehnologicheskimi-processami-asu-tp-galvanicheskih-liniy-autosmart/
80. Модуль «Электроосаждение» для моделирования процессов электрохимического осаждения металлов [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.comsol.ru/electrodeposition-module
81. Introduction to the Electrodeposition Module [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://doc.comsol.com/5.4/doc/com.comsol.help.edecm/IntroductionToElectrodep ositionModule.pdf
82. Independent Supplier of Electroplating and CFD Support Software -Elsyca PlatingMaster [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rose-consulting.co .uk/ software/software 1-1 .htm
83. Case Studies - Simulation of an Acid Zn Plating Process for a Brake Caliper [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rose-consulting. co .uk/case/case2-6 .htm
84. Vande Vegte, J. Feedback control systems / J. Vande Vegte. - New Jersey: Prentice Hall, 1994. - 451 p.
85. Юревич, Е. И. Теория автоматического управления / Е. И. Юревич. -СПб.: БХВ-Петербург, 2016. - 560 c.
86. Денисенко, В. В. Разновидности ПИД-регуляторов / В. В. Денисенко // Автоматизация в промышленности. - 2007. - №6. - С. 45-50.
87. Шубладзе, А. М. Автоматическая настройка и адаптация в промышленных ПИД регуляторах / А. М. Шубладзе [и др.] // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2007. - №13. C. 26-30.
88. Соловьева, И. А. Алгоритмическое и аппаратное обеспечение системы управления многоанодными ваннами / И. А. Соловьева, Д. С.
Соловьев, Ю. В. Литовка // Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития: Четвёртая Всерос. мол. науч. конф., посв. дню радио. - Тамбов: ТГТУ. - 2019. - С. 203-205.
89. Соловьева, И. А. Алгоритм работы автоматизированной системы для оптимизации гальванических процессов / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // The Best Solutions For Research Challenges: сб. ст. Междунар. науч.-исслед. конкурса. - Петрозаводск: МЦНП «Новая наука». - 2020. - С. 37-42.
90. Коломейцева, М. Б. Системы автоматического управления при случайных воздействиях: учебное пособие для вузов / М. Б. Коломейцева, В. М. Беседин. - М.: Издательство Юрайт, 2021. - 104 с.
91. Соснин, О. М. Основы автоматизации технологических процессов и производств / О. М. Соснин. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. -240 с.
92. Groover, M. P. Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing / M. P. Groover. - New Jersey: Pearson Education, 2015. - 811 p.
93. Конкина, В. В. Автоматизированная система управления гальваническими процессами при реверсировании тока с отключаемыми анодными секциями / В. В. Конкина, Д. С. Соловьев, Ю. В. Литовка, И. А. Мукина (Соловьева) // Проблемы машиностроения и автоматизации. - 2016. -№ 2. - С. 67-77.
94. Конкина, В. В. Система управления отключаемыми анодными секциями при реверсировании тока в гальванических процессах / В. В. Конкина, Д. С. Соловьев, Ю. В. Литовка, И. А. Мукина (Соловьева) // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. -2017. - №1. - С. 37-43.
95. Соловьев, Д. С. Система оптимального управления технологическими процессами нанесения гальванических покрытий в многоанодной ванне с различными значениями силы тока / Д. С. Соловьев [и др.] // Датчики и системы. - 2018. - № 4. - С. 47-53.
96. Соловьева, И. А. Разработка автоматизированной системы для оптимизации гальванического процесса в ванне со многими анодами / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Современные методы прикладной математики, теории управления и компьютерных технологий: сб. тр. XII Междунар. конф. «ПМТУКТ-2019». - Воронеж: ВГУИТ. - 2019. - С. 304-305.
97. Зубатов, А. Ю. Информационное обеспечение процессов управления на предприятии: практическое пособие / А. Ю. Зубатов. - М.: Лаборатория книги, 2012. - 105 с.
98. Connolly, T. M. Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management: Global Edition / T. M. Connolly, C. E. Begg. -Boston: Pearson Education Limited, 2014. - 1440 p.
99. Соловьева, И. А. Разработка базы данных для автоматизированной системы оптимизации гальванического процесса в ванне со многими анодами / И. А. Соловьева, Д. С. Соловьев // Современные методы прикладной математики, теории управления и компьютерных технологий: сб. тр. XII Междунар. конф. «ПМТУКТ-2019». - Воронеж: ВГУИТ. - 2019. - С. 306-307.
100. Зубкова, Т. М. Технология разработки программного обеспечения: учебное пособие / Т. М. Зубкова. - СПб.: Лань, 2019. - 324 с.
101. Соловьев, Д. С. Разработка программного обеспечения для моделирования и оптимизации показателей композитных электрохимических покрытий / Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, А. А. Арзамасцев // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. - 2019. - № 2. - С. 84-94.
102. Solovjeva, I. A. Solving the Inverse Problem of Recovering the 3D Surface of a Detail According to its 2D Projections in the Modelling of Electroplating Processes / I. A. Solovjeva, D. S. Solovjev, Y. V. Litovka // Materials Science Forum. - 2021. - Vol. 1037. - pp. 581-588.
103. Старостин, А. А. Технические средства автоматизации и управления: учебное пособие / А. А. Старостин, А. В. Лаптева. -Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. - 168 с.
104. Соловьев, Д. С. Устройство для нанесения гальванических покрытий в ванне с многосекционным анодом // Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, В. В. Конкина // Секрет производства (ноу-хау) № АААА-Г19-619100290063-5 от 02.10.2019.
105. Максимычев, О.И. Программирование логических контроллеров (PLC) / О. И. Максимычев, А. В. Либенко, В. А. Виноградов. - М.: МАДИ, 2016. - 188 с.
106. Соловьев, Д. С. Реализация оптимального управления электрическими режимами протекания гальванического процесса в ванне со многими анодами / Д. С. Соловьев, И. А. Соловьева, Ю. В. Литовка // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2020617877 от 15.07.2020.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Дипломы победителя Международных научно-исследовательских конкурсов
а\
50ЩТ10Ы8
Номинация в Международном наш
О «Тамбовский г
И университсЧ»
автор исследовать 1АННОЙ СИСТЕМЫ
ЗАЦИИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ
2020 г. Федерация завудск
«АЛГОРИТМ РАБО!
Зам,директора МЦНП «Новая наука» Т.И. Козлова
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Результаты интеллектуальной деятельности
СВИДЕТЕЛЬСТВО
о государстве}!ком регистрации программы ятя ЭВМ
№ 2020617877
«Реализация оптимального управления электрическими режимами протекания гальванического* процесса н ванне со многими анодами»
П[>ав<х>бвдщнтсль! федеральное государственное бюджетное обра ювштмьлое учрежден ие высшего образования « Тамбовский государственный технический университет» (НС)
Аеторм: Соловьев Денис Сергеевич (ЯС), Соловьева Инна Александровна (КI '), Литовка Юрий Владимирович (ЯП)
кш» 2020616752
Дата посту пленяя 29 1110] 14 2020 Г.
Ддта пт-,1Д[итмпной регистрации к В(сс грс ггрогрялм хп я 'ЭДМ 15 июля 2020 г.
Руководитель Федеральной службы по иптеллектушыюй собственности
Г.П. Нвли'б
ПРИЛОЖЕНИЕ В Сведения о внедрении и использовании результатов диссертационного
исследования
ООО «КС Гальваника» ИНН 6829144083 ОГРН 1186820008077 E-mail: konkina-tstu@yandex.ru Юридический адрес: 392000, г. Тамбов, ул. Державинская. д. 16а. оф. 305
« »
Генерал
Гальваника»
В. Конкина
20^ г.
СПРАВКА
об использовании результатов диссертационной работы аспиранта ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет» Соловьевой Инны Александровны
Результаты, полученные в диссертационной работе Соловьевой И.А., а именно:
1) способ нанесения гальванического покрытия, подразумевающий наличие системы электроизолированных анодов, подключенных к выпрямительному агрегату через устройство, позволяющее устанавливать различную силу тока и длительность его протекания для каждого анода при одновременном начале их работы;
2) математическая модель, описывающая данный процесс, алгоритмы решения ее уравнений, поиска оптимального управления и его реализации с использованием принципа обратной связи;
3) структура и состав таблиц базы данных информационного обеспечения;
4) программное обеспечение для моделирования и оптимизации процесса нанесения покрытия
были использованы как один из режимов протекания гальванического процесса в ваннах со многими анодами для соответствующей автоматизированной системы управления, реализуемой ООО «КС Гальваника» по договору №2726ГС 1/43137 на проведение научно-исследовательских работ с Фондом содействия инновациям, направленных на улучшение равномерности распределения толщины получаемого покрытия на деталях.
Главный конструктор
И.А. Бастрыкин
« 1f »
20//г.
УТВЕРЖДАЮ Первый прорек-гс^^РШу. «О «Тамбовский
государственны|^||^Лшверситет>>
Л.П.Н.. профеЛ^»^1,Молотк„ва
Акт внедрения в учебный процесс результат!
Соловьевой Инны Алекса
юты
Комиссия в составе: председатель - зав. кафедрой ^тпп^шп,,™^ и управление», л.т.н.. профессорМатвейкин аТ^Г"^?ТГГ™
Р^^те^о^одьевой^!!^ ^лУ^ннь^е в дассер^
технический университет»;^™,^^именно ° <<Тамб°ВСКИЙ ^дарственный математическая модель гапьванического процесса в ванне ™ ч™
анодами для связи количества и размера анодов с М"°ГИМИ
длительности работы с покрытия;
силы тока, протекающего через них и равномерностью распределения толщины получаемого
=»532=3=5==
процессы и управление»
университет» по в технических
«Тамбовский государственный технический направлениям подготовки бакалавриата 27.03.04 «Управление
контактной и самостоятельной
В рамках осуществления Работы обучающихся по
различных видов дисциплинам:
»о
«Методы оптимизации» при изучении теми
программирование»- ""учении темы «Нелинейное
С0ЛМЬгВ0Й и а- ——
Председатель комиссии: д.т.н.. профессор Члены комиссии: Д.т.н.. профессор
К.Т.Н., доцент
соответствующих ОПОП.
В.Г. Матвейкин
Б.С. Дмитриевский А.А. Третьяков
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.