Zastosowanie metod teorii sterowania do wyznaczenia parametrów odkształcenia pozwalających na otrzymanie zadanej mikrostruktury

• Autorzy: Svietlichnyj D.

Warianty tytułu

EN

Application of the control theory to the evaluation of parameters, which result in required microstructure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano zastosowanie teorii sterowania optymalnego do określenia parametrów termomechanicznych plastycznej przeróbki metali. Optymalne trajektorie tych parametrów wyznaczono dla procesu zmian rozmiaru ziarna zarówno w przeróbce plastycznej z dynamiczną rekrystalizacją, jak i w chłodzeniu po odkształceniu. Sformułowano modele w przestrzeni stanu dla obu procesów. Optymalne trajektorie wyznaczono przez rozwiązanie problemu liniowo-kwadratowego (LQ) z fizycznymi ograniczeniami. Rozwiązanie problemu LQ uzyskano metodą gradientową i metodą drugiej wariacji. Wyniki mogą być użyte takich parametrów jak prędkość zmian naprężenia, temperatury i prędkości chłodzenia.

EN

The application of control theory to evaluation of thermomechanical parameters during hot working processes is presented in this paper. This method is based on the modern optimal control theory. Optimal trajectories of the thermomechanical parameters were defined for grain size evolution in processes both hot deformation with dynamic recrystallization and cooling after deformation. The state-space model for both process of dynamic recrystallization and cooling are described in the paper. The linear quadratic (LQ) method with physical constrain is used for determination of optimal trajectories. The solution of the LQ-problem is provided by both gradient method and second variation method. The results of calculations may be used to define such parameters of the process as the strain rate, temperature or cooling rate.

Słowa kluczowe

PL

metoda teorii sterowania

EN

control theory; evaluation of thermomechanical parameters

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 6, z. 1
• Strony: 43--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Svietlichnyj D.

• Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Anderson B.D.O., Moore J.B.: Optimal control - linear quadratic methods. Englewood Cliffs, Prentice Hall, Inc. 1990
• [2] Bittanti S., Laub A.J., Willems J.C.: The Riccati equation. Berlin, Springer 1991
• [3] Feng J.P., Luo Z.J.: A Method for the Optimal Control of Forging Process Variables Using The Finite Element Method and Control Theory. JMPT, No. 108, 2000,40-44
• [4] Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. Warszawa, PWN 1980
• [5] Górecki H., Fuksa S., Korytowski A., Mitkowski W.: Sterowanie optymalne w systemach liniowych z kwadratowym wskaźnikiem jakości. Warszawa, PWN 1983
• [6] Immarigeon J-P.A., Jonas J.J.: Flow Stress and Substructural Changes during the Transient Deformation of Armco Iron and Silicon Steel. Acta Metali, vol. 19, 1971, 1053—1061
• [7] Malas III J.C., Frazier W.G., Venugopal S. et al. : Optimization of Microstructure Development during Hot Working Using Control Theory. Metallurgical and Materials Transaction A, vol. 28A, 1997, 1921-1930
• [8] Mitkowski W.: Projektowanie systemów sterowania z wykorzystaniem równania Riccatiego. Mat XIII Krajowej Konf. Automatyki, Bubnicki Z., Józefczyk J. (red.), tom 1, Opole 21-24.09.1999, Opole, Oficyna Wyd. Pol. Opolskiej 1999, 171-176
• [9] Mitkowski W.: Systemy Dynamiczne - materiały uzupełniające do wykładów. Kraków, Wyd. Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH 2000
• [10] Ordon J., Pietrzyk M.: Modelling of Flow Stress for Materials with Various Transient Behaviour. Proc. Conf. Forming’99, Zlate Hory 1999, 157-162
• [11] Roberts W., Sandberg A., Siwecki T., Werfors T.: Prediction of Microstructure Development during Recrystallization Hot Rolling of Ti-V Steels. Proc. Conf. Technology and Application of HSLA Steels, ASM, Philadelphia 1983, 67-84
• [12] Schley C.H. Jr., Lee L: Optimal Control Computation by the Newton-Raphson Method and the Riccati Transformation. IEEE Trans. On Automatic Control, vol. AC-12, No. 2, 1967, 139-144
• [13] Sellars C.M., Whiteman J.A.: Recrystalization and Grain Growth in Hot Rolling. Metals Science, 1979, 13, 187-194
• [14] Shida S.: Effect of Carbon Content Temperature and Strain Rate on Compressive Flow Stress of Carbon Steels. Hitachi Res. Lab. Report, 1974, 1-9
• [15] Urcola J.J., Sellars C.M.: Influence of Changing Strain Rate on Microstructure during Hot Deformation. Acta Metall., vol. 35, No. 11, 1987, 2649-2657
• [16] Venugopal S., Medina E.A., Malas. III J.C.: Optimization of Microstructure during Deformation Processing Using Control Theory Principles. Scripta Materialia, vol. 36, No. 3, 1997, 347-353
• [17] Yada H.: Prediction of microstructural changes and mechanical properties in hot strip rolling. Accelerated Cooling of Rolled Steel, Winnipeg 1987, Ruddle G.E., Crawley A.F. (Eds), Pergamon Press 1988, 105-119