Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Шуклин Игорь Игоревич. Автоматизация управления процесса поверхностной термодиффузии межсоединений многослойных печатных плат при обеспечении требуемых параметров надёжности : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Курск, 2006 158 с. РГБ ОД, 61:07-5/575

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Современный этап развития машиностроения позволяет перейти на новый уровень надёжности и энергосбережения систем управления приводных двигателей станков с числовым программным управлением (ЧПУ) при интеграции достижений математического моделирования с комплексной автоматизацией подготовительных операций в автоматизированной системе технологической подготовки производства (АСТПП).

При использовании аналоговых систем управления приводных вентильно-реактивных двигателей станков с ЧПУ значительное влияние на надёжность всей системы оказывала надёжность отдельных электронных элементов из-за их большого количества. В современных микроконтроллерных системах управления количество электронных элементов сведено к минимуму и значительное влияние на их надёжность оказывает достаточно большое количество межсоединений многослойных печатных плат (МПП), на долю которых приходится около 52-58% случаев отказа систем управления.

Выявлено, что при интенсивности отказов межсоединений МПП порядка 10-6 – 10-7 ч-1 параметры надёжности системы управления вентильно-реактивного двигателя на 50-60% определяется надёжностью межсоединений МПП, тогда как при интенсивности отказов порядка 10-8 ч-1 эта величина составляет 7-10%. Однако имеющиеся технологические процессы изготовления МПП не всегда позволяют достичь требуемой интенсивности отказов межсоединений в единичном и мелкосерийном производстве на предприятиях машиностроительного профиля, не имеющих дорогостоящих высокоточных поточных линий изготовления МПП. Указанные параметры надёжности межсоединений МПП могут быть достигнуты за счёт введения технологической операции термодиффузионной обработки. При этом улучшаются показатели работоспособности станков с ЧПУ и время работы оборудования по назначению. Как следствие снижается прямой и косвенный ущерб от отказов межсоединений МПП в системах управления приводными двигателями в станках с ЧПУ. В результате применения межсоединений с требуемыми значениями параметров надёжности экономический эффект на одном из машиностроительных предприятий составил 1,34 млн. руб. в год.

Таким образом, обеспечение требуемых значений параметров надёжности межсоединений МПП с использованием автоматизированного процесса поверхностной термодиффузии является актуальным.

Цель работы. Обеспечение требуемых значений параметров надёжности межсоединений МПП, применяемых для построения систем микроконтроллерного управления вентильно-реактивными двигателями, с определением режимов процесса поверхностной термодиффузии в автоматизированной системе технологической подготовки производства (АСТПП).

Задачи исследования:

  1. Разработка метода математического моделирования параметров надёжности межсоединений МПП, учитывающего взаимосвязь электрических сопротивлений межсоединений различных слоёв МПП;

  2. Решение обратной задачи моделирования параметров надёжности межсоединений МПП, позволяющее для заданных параметров надёжности межсоединений МПП определить значение допустимого начального сопротивления;

  3. Оценка адекватности математической модели надёжности межсоединений МПП, достоверности процесса моделирования значений параметров надёжности межсоединений и точности решения обратной задачи моделирования;

  4. Построение алгоритма функционирования автоматизированной системы подготовки производства МПП, позволяющего определять режимы технологической операции изготовления межсоединений МПП требуемой надёжности с возможностью последующего управления параметрами надёжности посредством термодиффузионной обработки.

Методы исследования. Базируются на математическом аппарате векторно-матричного исчисления, теории вероятностей, теории надёжности и статистического моделирования. Статистическими данными, используемыми в работе, являются полученные экспериментально значения электрического сопротивления межсоединений МПП и их надёжность. Также использовались полученные моделированием, распределённые по нормальному закону, корреляционно связанные случайные величины сопротивлений межсоединений МПП с заданными среднеквадратическими отклонениями (СКО) и коэффициентами корреляции.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Метод моделирования параметров надёжности межсоединений МПП, учитывающий взаимосвязь электрических сопротивлений межсоединений различных слоёв МПП путём приведения к некоррелированному виду с помощью фундаментальной матрицы;

  2. Методика решения обратной задачи моделирования параметров надёжности межсоединений МПП, позволяющая для заданных параметров надёжности межсоединений определить допустимое начальное электрическое сопротивление межсоединений МПП с учётом взаимосвязи сопротивлений межсоединений слоёв;

  3. Алгоритм функционирования автоматизированной системы технологической подготовки производства МПП, позволяющий определять режимы технологического процесса изготовления для получения межсоединений требуемой надёжности с применением термодиффузионной обработки.

Научная новизна:

  1. Разработан метод моделирования надёжностных параметров межсоединений МПП, отличающийся тем, что позволяет повысить точность обработки экспериментальных значений электрического сопротивления межсоединений с помощью регрессионного анализа, учесть взаимосвязь электрических сопротивлений межсоединений слоёв МПП приведением к некоррелированному виду с помощью фундаментальной матрицы.

  2. Предложена методика решения обратной задачи моделирования параметров надёжности межсоединений МПП, отличающаяся тем, что позволяет для заданных значений параметров надёжности получить значение допустимого электрического сопротивления межсоединений с учётом взаимосвязи электрических сопротивлений межсоединений слоёв МПП.

  3. Построен алгоритм функционирования автоматизированной системы технологической подготовки производства МПП, отличающейся тем, что позволяет определять режимы технологического процесса изготовления для получения межсоединений требуемой надёжности с применением термодиффузионной обработки.

Практическая ценность и результаты внедрения работы. Основные результаты работы внедрены в ОАО «Электроагрегат» г. Курск, а именно: использованы в автоматизированной системе технологической подготовки производства микроконтроллерных систем управления.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: научно-технической конференции в «on-line chate» по адресу: http//conf.volpi.ru (г. Волгоград, 2004 г.); научно-технической конференции "Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации 2005" (г. Курск, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий, Инноватика – 2006» (г. Сочи, 2006 г.) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе зарегистрировано две программы в реестре программ для ЭВМ, подана заявка на изобретение, 2 статьи – в изданиях, рекомендованных ВАКом для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора или кандидата наук.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведённых в конце автореферата, в [4] автором проведена оценка влияния интенсивности отказов системы управления на интенсивность отказов конечного изделия, в [5] соискателем сформулирована модель перераспределения СКО с учётом взаимосвязи, [6] автором предложена марковская модель отказов микроэлектронной аппаратуры, в [7] соискатель предложил способ определения коэффициентов модели отказов межсоединений, в [8] автор использовал приведение к некоррелированному виду с помощью фундаментальной матрицы с целью повышения точности математического моделирования надёжностных характеристик межсоединений МПП, в [9] соискатель определил алгебраическую структуру собственных чисел для функционально зависимых и независимых случайных параметров, и т.д.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка литературы из 97 наименований, 6 приложений, изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков и 26 таблиц.

Подобные работы
Тимофеев Дмитрий Юрьевич
Автоматизация и управление процессом стружкодробления на основе предварительного термического воздействия на обрабатываемый материал
Шведов Николай Георгиевич
Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы
Крюков Игорь Иванович
Автоматизация и управление процессами проектирования и производства специальных кварцевых оптических волокон
Попов Дмитрий Иванович
Комплексная автоматизация и управление процессами аттестации персонала промышленных предприятий
Мырзин Глеб Семенович
Автоматизация и управление процессом технического обслуживания системы технологических трубопроводов
Касьянов Юрий Васильевич
Автоматизация и управление технологическим процессом ректификации КССЖ в производстве спирта
Левыкин Михаил Павлович
Автоматизация и управление технологическими процессами многономенклатурного производства специализированной обуви
Белоусов Александр Владимирович
Автоматизация и управление вентиляционными процессами на базе электростатической фильтрации газовоздушных сред
Сарданашвили Сергей Александрович
Автоматизация процесса принятия решений в диспетчерском управлении газотранспортной отрасли
Катков Олег Николаевич
Автоматизация процесса верификации абонентов АСУ с речевым управлением

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net