Оптимизация, как метод управления процессом резания
Оптимизация – это выбор такого варианта управления процессом резания при котором достигается экстремальное значение критерия, характеризующего качество управления. При этом необходимо различать: критерий оптимизации и критерий оптимальности.
Критерий оптимизации или целевая функция – это критерий, который определяет качество управления процессом.
Критерий оптимальности – заданная величина критерия оптимизации.
Тогда в общем виде задача оптимизации представляется следующим образом:
По назначению оптимизация бывает:
Структурная: предназначена для оптимизации структуры ТП.
Параметрическая: для отыскания оптимальных параметров ТП.
Оптимизация может быть внешней, реализуемой вне станка, и внутренней, осуществляемой в момент обработки на станке.
Оптимизация может быть выборочной, когда оптимизируют один или несколько управляемых параметров. Может быть комплексной когда оптимизируют режимы резания, геометрию инструмента.
Оптимизация может выполняться в статической постановке, когда параметры модели постоянны и не меняются. Может быть динамическая, которая учитывает вероятностную природу процесса резания.
Целевая функция Z может быть задана не только аналитически, но и с помощью алгоритма позволяющего вычислить значение функции в любой точке. Алгоритм чаще всего позволяет, после определенного числа шагов (приближений), найти требуемые значения. Считается, что при большом числе приближений получаем оптимальное значение Z, которое рассматривают как решение задачи. Если целевая функция Z и ограничения линейны по величине U, то получаем задачу линейного программирования. Если одна из функций не линейна, то получаем задачу нелинейного программирования. Желательно чтобы критерий оптимизации был один. Если критериев несколько, решение усложняется и требуется дополнительная информация об объекте управления, без которой задача не решаема.
На практике, чаще всего встречаются задачи не линейного программирования. Обычно нелинейные задачи решаются поисковыми методами с помощью специальных алгоритмов поиска. В результате получают рельеф поверхности отклика сложной формы, в результате пошагового изменения.