Построение математических моделей гальванических процессов в ваннах с подвесками и барабанами, учитывающих изменение концентрации компонентов электролита. Анализ структуры системы управления, реализующей оптимальное управление гальваническими процессами.
При низкой оригинальности работы "Оптимальное управление гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В ходе процесса концентрация компонентов электролита меняется в результате воздействия различных факторов: расход на электрохимические и химические реакции, унос на деталях, испарение электролита. В то же время концентрация компонентов электролита оказывает существенное влияние на поляризацию, выход по току и удельную электропроводность электролита и, как следствие, на равномерность покрытия и производительность процесса. В случае, когда скорость изменения состава электролита велика, возможно использование специальных автоматических устройств для поддержания состава электролита, которые осуществляют постоянный анализ содержания компонентов и автоматическое дозирование корректирующих концентрированных растворов. Альтернативой служит автоматическое управление процессом с учетом изменения переменных состояния гальванической ванны - концентраций компонентов электролита. Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи: 1) постановка задач оптимального управления гальваническими процессами с учетом изменения концентрации компонентов электролита по критерию равномерности;Здесь d - заданная техническими условиями минимальная толщина покрытия для детали, обрабатываемой в i-ом малом периоде; k - количество малых периодов в большом, Ti - продолжительность i-го малого периода, ={C1(t),C2(t),…,Cs(t)} - вектор концентраций компонентов электролита, C1(0),C2(0),…,Cs(0) - концентрации компонентов электролита в начальный момент времени, Umin,Umax - минимальное и максимальное допустимые значения напряжения. По аналогии с предыдущей задачей рассматривается 2 случая: 2а - время нанесения покрытия задано - ограничение (1) ; 2б - время нанесения покрытия Ti определяется исходя из достижения минимальной толщины покрытия - ограничение (3). гальванический подвеска электролит Для ванн с барабанами поставлена задача управления квазистационарным процессом (не учитывается изменение концентрации в малом периоде): для каждого малого периода Ti, i=1,2,...,k, найти напряжение Ui, подаваемое на ванну, и степень загрузки барабана Сті, доставляющие минимум критерию , при технологических ограничениях процесса, конструктивных ограничениях барабанного электролизера и начальных условиях (2). Толщина покрытия в некоторой точке (x,y,z) поверхности Sk катода рассчитывается по формуле, полученной из закона Фарадея: (5) где Э - электрохимический эквивалент вещества; t - время протекания процесса; r - плотность вещества; i(x,y,z,t) - плотность тока в точке (x,y,z) детали; - катодный выход по току; определяется лабораторными методами и в общем случае является функцией температуры t (гальваническую ванну дополнительно греют для поддержания требуемой для процесса температуры, так как нагрева от джоулевой теплоты не хватает), катодной плотности тока, концентрации компонентов электролита. Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы: 1) решение задач c индексом б увеличивает время нанесения покрытия, а также уменьшает неравномерность покрытия; 2) с ростом номера периода во всех задачах незначительно увеличивается неравномерность покрытия; 3) для задачи с индексом б с ростом номера периода увеличивается время нанесения покрытия; 4) для электролита 1 целесообразно решать задачу 1, а для электролита 2 - задачу 2, так как в первом случае прирост в равномерности составил около 14%, а во втором - менее десятой доли процента.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
