Диссертация (1025326), страница 16
Текст из файла (страница 16)
4.13 и 4.14), описывающиеследующие лингвистические значения:ΔPкрx – отрицательно («-»), нуль («+»), положительно («++»);Δωотн – отрицательно («-»), нуль («+»), положительно («++»);hпр – нуль («0»), мало («+»), средне («++»), велико («+++»), очень велико («++++»).Рис. 4.13. Функции принадлежности входного сигнала ΔPкрxРис. 4.14. Функции принадлежности входного сигнала Δωотн125На основании выбранных значений (термов) были составлены 8лингвистических правил, которые связывают входные параметры с выходнойвеличиной, с описанием режима движения для каждого случая (Таблица 5).Таблица 5.Лингвистические правила изменения выходного сигнала№ ΔPкрx Δωотн1.-02.-+3.0-4.005.0+6.+-7.+08.++Описание режима движенияhпрРазница угловых скоростей мала, сила в ОСУ+ меньше пороговой. Необходимо увеличить долюмощности на колесах полуприцепа.Колеса полуприцепа вращаются быстрее, чем у0 тягача, сила в ОСУ меньше пороговой.
Необходимоуменьшить долю мощности на колесах полуприцепа.Колеса тягача вращаются быстрее, чем уполуприцепа, сила в ОСУ соответствует заданной.+++Необходимо увеличить долю мощности на колесахполуприцепа++Тягач движется в заданном режиме, регулированиене требуетсяКолеса полуприцепа вращаются быстрее, чем утягача, сила в ОСУ соответствует заданной.0Необходимо уменьшить долю мощности на колесахполуприцепаКолеса тягача вращаются быстрее, чем уполуприцепа, сила в ОСУ больше пороговой.+++Необходимо увеличить долю мощности на колесахполуприцепа.Разница угловых скоростей мала, сила в ОСУ++++ больше пороговой.
Необходимо увеличить долюмощности на колесах полуприцепа.Колеса полуприцепа вращаются быстрее, чем у0 тягача, сила в ОСУ больше пороговой. Необходимоуменьшить долю мощности на колесах полуприцепаПредставленныеправилапозволяютхарактеристическую поверхность (рис. 4.15) [79].построитьнечёткую126Рис. 4.15.
Нечёткая характеристическая поверхностьВ разработанной системе применён нечёткий логический вывод типа«Сугено». Эта нечеткая база знаний разделяет пространство входныхпеременных на нечеткие области, в которых связь между входными ивыходной переменными задается линейной функцией. Результат нечеткогологического вывода получается как взвешенная линейная комбинациярезультатов нечетких логических выводов по каждому правилу. Затемрезультирующее нечеткое множество дефаззифицируется для получениячеткого (числового) значения.Среда имитационного математического моделирования Matlab обладаетвстроенным пакетом Fuzzytoolbox по созданию систем с нечётким логическимвыводом, которые могут быть свободно интегрированы в динамическиемодели, разработанные в системе Simulink [105].4.3.
Сравнительная оценка проходимости и энергоэффективностидвижения автопоездов при различных законах распределения мощностиДля сравнения тягово-динамических свойств и энергоэффективностидвижения автопоезда при различных законах распределения мощности междузвеньями были проведены вычислительные эксперименты, в ходе которыхбыли определены: максимальный угол преодолеваемого подъема (αmax);максимальная скорость при движении на αmax; мощность, затрачиваемая напитание ТЭД при установившемся движении на максимальный подъем;127мощность, затрачиваемая на буксование при установившемся движении намаксимальный подъем. Результаты представлены в Таблице 6 для четырехвариантов распределения мощности:•закон 1 – постоянное соотношение мощности между звеньями (50/50);•закон 2 – пропорционально сцепному весу звеньев;•закон 3 – пропорционально силе в ОСУ;•закон 4 – распределение с учетом силовых факторов в ОСУ икинематических параметров движения.Таблица 6.Результаты моделирования движения автопоездаДеформируемоеНедеформируемоеφx100% = 0,1Недеформируемоеφx100% = 0,6ТипопорногооснованияПараметрУгол преодолеваемогоподъема, град.Максимальная скоростьдвижения при αmax, м/сЗатрачиваемая мощностьпри αmax, кВтМощность, затрачиваемаяна буксование, кВтУгол преодолеваемогоподъема, град.Максимальная скоростьдвижения при αmax, м/сЗатрачиваемая мощностьпри αmax, кВтМощность, затрачиваемаяна буксование, кВтУгол преодолеваемогоподъема, град.Максимальная скоростьдвижения при αmax, м/сЗатрачиваемая мощностьпри αmax, кВтМощность, затрачиваемаяна буксование, кВтЗакон 1 Закон 2 Закон 3 Закон 417,918,418,218,81,241.161,211,1484083783482814,113,814,812,86,16,86,76,83,22,82,92,857860360160228,538,241,735,613,113,313,113,70,80,760,80.7283078679675421,820,821,620,3128Анализ результатов, представленных в таблице 6, позволяет сделатьвывод, что при постоянных условиях движения все рассмотренные законыраспределения мощности между звеньями демонстрируют схожие результаты.Для оценки эффективности каждого закона распределения мощности визменяющихся условиях движения предложено следующее испытание:автопоезд начинает разгон со скорости 0,5 м/с на подъеме 15° и высокимкоэффициентом сцепления (φx100% = 0,6), через 10 метров наезжает наскользкий участок (φx100% = 0,1) протяженностью 5 м, после которого вновьидет участок с высоким коэффициентом сцепления.
Испытание считаетсяпройденным, если автопоезд смог полностью преодолеть скользкий участок.Схема испытания представлена на Рис. 4.16.Рис. 4.16. Схема испытания на подъеме со скользким участкомПомимо скорости движения и мощности, затрачиваемой на питание ТЭД,использованы следующие оценочные показатели: мощность, затрачиваемая набуксование4N S =2 ⋅ ∑ Rxi ⋅ ωкi ⋅ rк0i ⋅ Sбi ,i =1а также отношение «полезной» работы силы тяги ( AПОЛ= ∫ Rx ⋅ Vdt ) к«совершенной» ( A=∫ M к ⋅ ωк dt ). Результаты представлены в виде графиковСОВна Рис.
4.17 – 4.20.129Рис. 4.17. Скорость движения при различных законах распределения:1 – закон 1; 2 – закон 2; 3 – закон 3; 4 – закон 4Рис. 4.18. Мощность, затрачиваемая на буксование:1 – закон 1; 2 – закон 2; 3 – закон 3; 4 – закон 4Рис. 4.19. Мощность, затрачиваемая на питание ТЭД:1 – закон 1; 2 – закон 2; 3 – закон 3; 4 – закон 4130Рис. 4.20. Отношение «полезной» работы к «совершенной»:1 – закон 1; 2 – закон 2; 3 – закон 3; 4 – закон 4Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что автопоездсмог пройти испытание только при четвертом законе распределениямощности.
В остальных случаях при наезде колес полуприцепа на участок снизким коэффициентом сцепления автопоезд терял подвижность. Кроме того,при четвертом законе распределения мощности были получены минимальныепотери мощности на буксование (Рис. 4.18), и наиболее высокое отношение«полезной» работы к «совершенной» (Рис. 4.20), что позволяет сделать выводо повышении энергоэффективности.4.4.Выводы по главеВ четвертой главе диссертации выполнены теоретические исследованиявлияния активизации колес полуприцепа на тягово-динамические свойстваавтопоезда при прямолинейном движении на различных типах опорногооснования. Доказана эффективность использования на объекте исследованийактивного привода полуприцепа. Обоснована необходимость управленияраспределением мощности в трансмиссии активного автопоезда.
Разработанзакон распределения мощности в трансмиссии активного автопоезда на основе131измерения силовых факторов в сцепном устройстве и кинематическихпараметров.Приведенырезультатывычислительныхдоказывающиеэффективностьпредложенногомощностисравнениюдругимипосэкспериментов,законарассмотреннымираспределениявариантами.Предложенный закон управления обеспечил наилучшие характеристики навсех исследуемых типах опорного основания, кроме того, позволилобеспечить:• возможность преодоления участков с неоднородными сцепнымисвойствами;• на недеформируемом опорном основании снижение потерь мощностина буксование на 9 %;• на деформируемом опорном основании затрачиваемая мощностьснизилась на 32 кВт.132Основные результаты и выводы по работе1.
На основе современных положений теории движения автомобиляразработанаматематическаямодельдинамики,котораяпозволяетпрогнозировать показатели опорной проходимости при прямолинейномдвижении седельного автопоезда с активным полуприцепным звеном понесвязным грунтам в случае различных законов распределения мощности втрансмиссии. Особенностью модели является использование адаптированныхэкспериментальных интегральных (тягово-энергетических и тягово-сцепных)характеристиквзаимодействияодиночныхдвижителейсопорнымиповерхностями, полученных с помощью стендовых испытаний; учетизменениявертикальнойнагрузкивопорно-сцепномустройствевзависимости от условий и режимов движения седельного автопоезда; учетрассогласования углов дифферента корпусов тягача и полуприцепа взависимости от условий и режимов движения седельного автопоезда;реализация при математическом моделировании особенностей работыэлектромеханического привода движителей, связанных с временнымиограничениями по возможности использования всей имеющейся в системемощности, обусловленными динамикой дизель-генераторной установки.2.Сравнениемрезультатовимитационногомоделированияпрямолинейной динамики автопоезда при различных тяговых сочетанияхзвеньев доказано, что разработанная математическая модель, в которойиспользованы адаптированные тягово-энергетические и тягово-сцепныеэкспериментальныехарактеристики,пригоднадляпрогнозированияпоказателей опорной проходимости и оценки эффективности законовраспределениямощностивимитационногомоделированиятрансмиссии.инатурныхСравнениемрезультатовэкспериментовдоказана133адекватностьразработаннойматематическоймодели.Относительнаяпогрешность по выбранному оценочному показателю (угловая скорость колес)не превысила 8,1%.3.
Разработан закон управления электромеханической трансмиссиейавтопоезда, основанный на использовании силовых факторов в опорносцепном устройстве и кинематических показателей. Теоретически обоснованавозможность повышения эффективности движения активных автопоездов засчет распределения мощности в трансмиссии на основе анализа силовыхфакторов в опорно-сцепном устройстве при динамическом взаимодействиизвеньев седельного автопоезда Сформулированы практические рекомендациипо составу системы.4.Проведенавзаимодействиядеформируемыхадаптацияодиночныхопорныхэкспериментальныхдвижителейповерхностей,схарактеристикразличнымиполученныхпривидамистендовыхиспытаниях.5. По результатам имитационного математического моделированиядинамики автопоезда доказано, что разработанный закон управленияэлектромеханической трансмиссией автопоезда на основе анализа силовых икинематических факторов в сравнении с другими законами управленияобеспечил:возможность преодоления участков с неоднородными сцепнымисвойствами;на недеформируемом опорном основании снижение потерь мощности набуксование на 9 %;на деформируемом опорном основании затрачиваемая мощностьснизилась на 32 кВт.134Список литературы1.Абашидзе И.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
