"Основные аспекты управления процессами и объектами в машиностроении"

Системы оптимизации порядка выполнения технологических операций. Выше отмечалось, что в дискретных процессах техноло­гический режим определяется порядком и длительностью выполне­ния технологических операций. Выбор порядка и длительности, т. е. программы управления, заключается в определении времени начала и окончания операций на определенном станке с учетом заданной технологии обработки деталей, производительности стан­ков, длительности их переналадки и ряда других факторов. Крите­рием оптимальности является время технологического цикла, ко­торое требуется минимизировать.
Для оптимального выбора программы требуется решить задачу комбинаторного типа, размерность которой зависит от разнообра­зия обрабатываемых деталей и числа обрабатывающих станков. Число различных вариантов программы оценивается величиной (m!)ⁿ, где m — число типов обрабатываемых деталей, п — число обрабатывающих станков. Очевидно, даже для небольшого техно­логического участка (три-четыре станка, пять-шесть деталей) число вариантов программы оказывается столь большим, что исключает возможность использования простых вычислительных алгоритмов для отыскания оптимального решения. Практическая значимость задач этого типа обусловила развитие большого количества методов их решения, совокупность которых составляет теорию расписания или календарное планирование.
Дискретное производство в отличие от непрерывного характе­ризуется большей стабильностью технологического режима, что позволяет рассчитывать его заранее, а в процессе управ­ления осуществлять лишь оперативное регулирование. Поэтому выбор программы управления в дискретных производственных процессах
выделен в самостоятельную функцию управления — планирование работы технологических подразделений (участок, линия и т. п.).
Системы управления манипулированием. Операции манипули­рования выполняются устройствами, в некоторой степени имити­рующими двигательные функции человека. Эти устройства принято называть роботами-манипуляторами.


Рис.19 Вариант кинематической схемы манипулятора
На рис. 19. показан вариант кинематической схемы манипу­лятора, представляющей собой три шарнирно соединенных звена и схвата — устройства, с помощью которого можно держать деталь или инструмент. Изменяя координаты х_i, y_i, z_i, (i =0, 1, 2, 3) шар­ниров, можно изменять положение схвата. Одной из главных задач управления манипулированием является определение таких траек­торий движения звеньев манипулятора (в данном случае шарни­ров) в заданной системе координат.