Травление и формовка анодной алюминиевой фольги
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
ния были выделены входные переменные существенно влияющие на ток утечки: присутствие ионов Cl на поверхности фольги после травления kх, температура формовочного электролита tф, скорость протяжки фольги через ванну формовки Vпр, напряжение формовки Uф, удельное электрическое сопротивление электролита p и концентрация борной кислоты k. К группе других входных переменных (накопление оксида алюминия, коэффициент травления kтр и кислотность электролита pH) были отнесены переменные, оказывающие более слабое влияние на ток утечки заформованной фольги Iут.
Для построения математической модели процесса формовки по току утечки Iут был поставлен пассивный эксперимент, т. к. гипотеза о нормальном распределении выходной переменной подтвердилась, но не всеми из сильно влияющими входных переменных возможно варьировать на верхнем и нижнем уровнях по плану активного эксперимента (удельное электрическое сопротивление электролита p и концентрация борной кислоты k).
Вначале план эксперимента был реализован без учёта качественных неуправляемых входных переменных при общем времени наблюдения Т = 1030 мин, объёма выборки N = 150 и интервала съёма данных Dt = 7 мин.
Для получения математической модели в процессе формовки по току утечки для высоковольтного одноступенчатого агрегата коэффициент множественной корреляции составил kм= 0,5938. Следовательно, при построении модели по току утечки необходимо учитывать неоднородности качественных неуправляемых входных переменных, т.е. методами дисперсионного анализа требуется оценить и выделить однородные компоненты по качественным производственным неуправляемым входным переменным.
Дисперсионный анализ показал, что существенное влияние на ток утечки оказывает качественный вектор Вф, зависящий от наличия дефектов как в исходном материале, так и в сформированном оксидном слое, с которым связано влияние неоднородностей, не учтённых при построении модели по току утечки. Поэтому фольга была разделена на три группы (k=1-3).
С учётом неоднородности качественных неуправляемых входных переменных уравнения статики процесса формовки по току утечки для высоковольтного агрегата имеют следующий вид:
76,32 - 0,07 tф - 61,58 kx-0.6533 tф+ 1,2 tфkx
55.02 - 0,099 tф - 63,33 kx - 0.11 tф+ 1,27 tфkx
150,75 - 0,095 tф - 42,99 kx-0.495 tф+ 0,9 tфkx
где
tф - время формовки фольги, введенное в уравнение статистики в качестве переменной;
l - номер ряда агрегатов;
k - условие неоднородности оцениваемое по фактору Вф(k = 1-3)
Для этих математических моделей однородных компонент коэффициенты множественной корреляции соответственно равны RН 1= 0,887, RН2 = 0,92, RН3 = 0,87, что значительно выше критических значений (говорит о том, что все неоднородности учтены).
Декомпозиция математического описания по результатам активного эксперимента
Она осуществляется по управляющим воздействиям . В этом случае разделение условий на группы производится путём выделения однородных диапазонов технологического режима по всем одновременно.
Процедура декомпозиции математического описания заключается в получении моделей диапазонов, между которых имеется существенное различие по структуре, по набору управляющих воздействий и содержит следующие этапы:
. Методами отсеивающего эксперимента определяются наиболее информативные выходные переменные , для каждой из них выделяются существенные входные переменные и формируется связь между ними:
yi=f (U1, …, Un),
где - вектор управляющих воздействий для i-й переменной.
. Устанавливаются верхний и нижний пределы изменения управляющих воздействий, исходя из физических ограничений для исследуемого технологического процесса.
. Выбираются исходная точка при движении от нижнего предела изменения управляющих воздействий и разрабатывается план активного эксперимента
, ,
где N - число опытов при постановке эксперимента, а вектор управляющих воздействий в исходном состоянии Uj0 = {U10, …, Un0}
4. В результате реализации плана эксперимента Х при изменении управляющих воздействий на величину шага варьирования DUj получают вектор экспериментальных значений выходной переменной
5. По выборке экспериментальных значений осуществляется построение математической модели в виде уравнения регрессии
,
производится оценка статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии по результатам эксперимента с помощью критерия Стьюдента и адекватность математической модели по F-критерию Фишера.
. Если гипотеза об адекватности модели подтверждается, то реализуются мысленные опыты в некоторых точках факторного пространства в направлении по , полученному при реализации плана эксперимента Х, для чего:
а) вычисляют произведения , где DUj-шаг варьирования фактора при построении модели, и принимается за базовый тот фактор, для которого это произведение наибольшее:
б) устанавливается новый шаг варьирования для базового фактора ld и рассматриваются соответствующие значения lj по остальным переменным
<