Оптимальное управление технологическим процессом нанесения гальванического покрытия в ванне с дополнительными катодами и биполярными электродами

Поставлена задача оптимального управления гальваническим процессом в ванне с дополнительными катодами и биполярными электродами по критерию неравномерности распределения толщины покрытия. Для поставленной задачи разработана математическая модель, учитывающая изменение концентрации компонентов электролита. Описан алгоритм решения поставленной задачи, который базируется на модификации прямого метода Ритца. Рассмотрен пример гальванического процесса хромирования детали V-образной формы, для которой найдены функции изменения анодного напряжения в виде полиномов различных степеней.

оптимальное управление, объект управления, математическая модель, дополнительные катоды, биполярные электроды, модифицированный метод Ритца, гальванический процесс, неравномерность толщины покрытия, концентрация компонентов электролита, optimal control, control object, mathematical model, supplementary cathodes, bipolar electrodes, modified Ritz method, electroplating process, anode voltage, unevenness of the coating thickness, concentration of the electrolyte components

1. Герасименко А. А. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений. Справочник: В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. А. Герасименко. М.: Машиностроение, 1987. 688 с.

2. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1975. 560 с.

3. А. с. № 717158 СССР, МКИ2 С 25 D 21/12. Способ автоматического регулирования состава электролита и устройство для осуществления этого способа / Н. В. Засько, В. И. Захаров. 1980. Бюл. № 7.

4. Tuaweri T. J., Adigio E. M., Jombo P. P. A Study of process parameters for zinc electrodeposition from a sulphate bath // International Journal of Engineering Science Invention. 2013. Vol. 2 (8). P. 17-24.

5. Khorasani S., Motieifar A., Rashidian B. Optimal pulse shapes for periodic reverse electroplating // Iranian Journal of Science & Transaction B. 2003. Vol. 27, No. B4. P. 701-711.

6. Литовка Ю. В., Као В. З. Моделирование и оптимизация гальванической ванны с дополнительными катодами // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2016. Т. 22. № 1. С. 68-74.

7. Maksimović M. D., Mišković-Stanković V. B., Krstajić N. V. The effect of applied voltage on the cathodic electrodeposition process // Surface and Coatings Technology. 1986. Vol. 27, Iss. 1. P. 89-94.

8. Бояринов А. И., Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975. 576 с.

9. Гнусин Н. П., Поддубный Н. П., Маслий А. И. Основы теории расчета и моделирования электрических полей в электролитах. Новосибирск: Наука, 1972. 276 с.

10. Braun T. M., Schwartz D. T. Localized electrodeposition and patterning using bipolar electrochemistry // J. Electrochem. Soc. 2015. Vol. 162, Iss. 4. P. 180-185.

11. Литовка Ю. В. Математическое описание изменения концентрации электролита в гальванической ванне // Журнал прикладной химии. 1997. Т. 70, Вып. 10. С. 1631-1637.