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:

Козлов Илья Викторович. Исследование и моделирование процессов автоматизированного контроля параметров движения транспортных средств, влияющих на дорожно-транспортные происшествия : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Орел, 2005 153 с. РГБ ОД, 61:05-5/3112

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. Анализ факторов опасности и безопасности системы
"объект-среда" и подходов в решении безопасности движения
автотранспорта 10

  1. Модель системы "объект-среда" 10

  2. Анализ факторов опасности движущегося объекта 14

  1. Превышение скорости 14

  2. Сигнализация торможения 18

  3. Тормозной путь 19

  4. Фактор дистанции 21

  5. Реакция водителя на дорожные ситуации 22

  6. Дорожное управление в черте города 26

  7. Фактор импульсных помех бортовой сети транспортного

средства 27

Выводы 31

ГЛАВА 2. Анализ методов и средств контроля параметров

движения, характеризующих процесс торможения ТС 33

  1. Классификации систем оповещения стоп-сигналами 33

  2. Инерционные системы оповещения стоп-сигналами

транспортных средств 34

  1. Электронные системы сигнализации торможения 37

  2. Анализ элементов и параметров датчиков движения ТС 47

  3. Средства определения тормозного пути 61

Выводы 67

ГЛАВА 3. Теория частотно-импульсного метода определения

параметров торможения транспортных средств (ЧИМ ОПТ) 68

  1. Общая математическая трактовка ЧИМ ОПТ 68

  2. Формирование модели определения тормозного пути с повышенной точностью 71

  3. Исследование частотно-импульсных характеристик технической модели устройства сигнализации торможения транспортного средства (УСТТ) 76

  1. Исследование характеристик блока обработки в УСТТ 76

  2. Определение оптимальной частоты квантующего генератора 77

  3. Синхронизация двух несвязанных между собой последовательностей импульсов 79

  4. Определение зоны срабатывания и чувствительности 85

  5. Исследование длительности цикла обработки информации в УСТТ 86

  6. Анализ длительности цикла обработки информации при различных скоростях торможения 90

3.4 Подходы к исследованию взаимосвязанных параметров
скорости, ускорения и тормозного пути 93

  1. Имитационное компьютерное моделирование 93

  2. Корректирующие модели 96

Выводы 99

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования параметров

торможения транспортных средств на имитационных моделях с

ЧИМ ОПТ 101

  1. Разработка имитационной компьютерной модели 101

  2. Разработка контроллера (технической модели) 103

  1. Разработка имитационной компьютерной модели с компенсирующей программой 104

  2. Разработка лабораторного учебного стенда (ЛУС СТиРТП) 105

  3. Методика экспериментальных исследований 108

  4. Результаты испытаний ЛУС СТиРТП 114

  5. Результаты экспериментальных исследований 114

Выводы 119

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 121

ПРИЛОЖЕНИЯ 130

А Свидетельство на официальную регистрацию программы 130

Б Инструкция пользователя ЛУС СТ и РТП 131

В Акт проведения испытаний опытных образцов учебных

стендов ЛУС СТ и РТП, ЛУС С и СДТС 138

Г Результаты экспериментальных исследований 141

Д Акт внедрения в учебный процесс 153

Введение к работе:

Актуальность темы. В мире постоянно увеличивается выпуск транспортных средств (ТС) и в первую очередь автомобилей различного вида. Автомобилизация идет высокими темпами, объем пассажирских и грузовых перевозок постоянно возрастает, создаются все более благоприятные условия для развития автотуризма и отдыха населения. Положительное значение автомобилизации, которая является важной составной частью технического прогресса, бесспорно и очевидно. Но не следует недооценивать и той опасности, которую она в себе заключает. Автомобиль пока еще не удовольствие и окружающая среда не идеальна, особенно в нашей стране с тысячекилометровыми неустроенными дорогами и неизбежными массовыми скоплениями автомобилей в многочисленных городах. Да и владелец автомобиля не идеальный человек, поэтому безопасность автомобиля, как и других транспортных средств, была, есть и будет долгое время основным решающим направлением совершенствования его конструкции, с одной стороны, а с другой — совершенствованием информационных систем оповещения и взаимодействия с окружающей средой. По мере того, как автомобиль все глубже проникает в различные сферы хозяйственной деятельности и быта населения, возрастает угроза увеличения человеческих и материальных потерь, связанных с дорожно-транспортными происшествиями (ДТП).

Также факторы опасности, как превышение скорости, несвоевременная сигнализация торможения, величина тормозного пути и юза, недооценка дистанции, состояние дороги и ряд других пока рассматриваются как отдельные проблемы и соответственно существующие автоматические технические средства, определяющие в отдельности эти факторы, не обеспечивают ни точности, ни быстродействия при принятии решения водителем.

Повышение достоверности информации о факторах опасности и принятие решений, предупреждающих ДТП, является одной из главных проблем не

только совершенствования транспортных средств, но и обеспечения жизнедеятельности населения.

Работа выполнялась в рамках государственной программы "Научное,
научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение
системы образования" (подпрограмма 2: Научное и научно-методическое
обеспечение индустрии образования, раздел 2.1: Учебная техника: приборы и
оборудование учебно-научного назначения, подраздел 2.1.2: Создание типовых
комплексов оборудования для профилирующих дисциплин высшего
профессионального образования: радиотехника, триботехника, электроника и
микроэлектроника; автомобили и автомобильное хозяйство;

электрооборудование автомобилей и тракторов; биотехнические системы и медицинские аппараты и системы; информационно-измерительная техника и технологии; метрология и метрологическое обеспечение).

Объектом исследования данной работы являются процессы автоматизированного контроля параметров движения.

Предметом исследования являются средства автоматизированного контроля параметров движения транспортных средств, влияющих на ДТП.

Цель диссертационной работы: Повышение точности и быстродействия средств контроля параметров торможения ТС, обеспечивающих их безопасность.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

произвести анализ факторов опасности и безопасности системы "движущийся объект-среда";

произвести анализ методов и средств контроля параметров движения ТС, характеризующих процесс торможения;

разработать новый метод определения параметров торможения ТС, повышающий точность и быстродействие технических средств;

на базе нового метода разработать имитационную модель и контроллер системы автоматического определения параметров торможения и управления стоп-сигналами;

на имитационной модели и контроллере провести экспериментальные исследования изменения параметров торможения ТС в зависимости от различных скоростей ТС, вида дороги и типов их покрытия;

разработать программно-технический комплекс для учебных целей.

Методы и средства исследования. При решении сформулированных задач использовались методы теории моделирования, системного анализа, теории управления, вычислительной и прикладной математики, прикладного программирования.

Достоверность результатов обеспечивается обоснованностью использованных теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач и согласованностью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными.

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

разработан метод автоматического определения параметров торможения ТС, основанный на частотно-импульсном преобразовании информации (ЧИМ) о движении ТС, включающий автоматические определение момента начала торможения и значение тормозного пути, вторая часть которого определяется двойным интегрированием информации с децелерометра;

в рамках указанного метода разработан способ определения тормозного пути "юзом";

на базе указанного метода разработаны математическая модель (ММ), имитационная компьютерная модель (ИКМ) и программируемый контроллер системы автоматического контроля параметров движения и управления стоп-сигналами ТС;

на основе исследований системы на имитационной модели разработана модель компенсационной функции (МКФ) выравнивания результатов

8 автоматического измерения параметров торможения и новая имитационная модель с МКФ;

разработан программно-технический комплекс (учебный лабораторный стенд), включающий ИКМ, ИКМ с МКФ и программируемый контроллер и обеспечивающий исследование параметров торможения в широком диапазоне скоростей и ускорений в зависимости от вида дороги и типа покрытий;

разработана методика исследований параметров торможения на программно-техническом комплексе.

Практическая ценность. Практическую ценность работы составляют:

имитационная компьютерная модель определения параметров торможения;

имитационная компьютерная модель с МКФ;

контроллер;

программно-технический комплекс (учебный лабораторный стенд), включающий компьютерные имитационные модели и контроллер;

методика исследования параметров торможения на программно-техническом комплексе.

Научные положения, выносимые на защиту:

метод автоматического определения параметров торможения ТС, основанный на ЧИМ и разработанные на его базе математические модели системы контроля параметров движения и управления стоп-сигналами (СКПДиУ);

имитационные компьютерные модели без МКФ и с МКФ;

программируемый контроллер, реализующий СКПДиУ;

программно-технический комплекс (учебный лабораторный стенд), включающий имитационные компьютерные модели и программируемый контроллер;

методика исследований параметров торможения на программно-техническом комплексе.

Апробация работы. Материалы работы, ее основные теоретические и практические результаты докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции "Качество образования на современном этапе развития: концепции и практика"(г.Орел, СГИ, 2002г.), Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы радиоэлектроники" (г.Самара, СГАУ им. С.П.Королева, 2003г.), Международной научно-технической конференции "Технология-2003"(1У The International Scientific and Technical Conference: Fundamental and applied technological problems of machine building), (г.Орел, ОрелГТУ, 2003г.), Известия ОрелГТУ - Серия "Проблемы образования" (г.Орел, ОрелГТУ, 2003г.), Пятой Международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения", (г.Егорьевск, ЕАТК ГА им. В.П. Чкалова, 2004г.), Научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности"(г.Москва, 2004г.), Международной научно-практической интернет-конференции "Энерго- и ресурсосбережение XXI век."(г.Орел, ОрелГТУ, 2004г.), Научно-технических конференциях ОрелГТУ 2002-2005г.

Реализация работы. Основные результаты использованы:

при выполнении НИР (№ 02.2.00 303607)

в опытных образцах стендов, демонстрировавшихся на выставке: ВВЦ, г. Москва, 2002 г., где удостоены золотой медали;

в рабочей документации на ЛУС-1 и ЛУС-2 (соответственно УРКТ.161413.005 и УРКТ. 161413.004)

в учебном процессе на кафедре ПТЭиВС ОрелГТУ.

Публикации. По результатам исследований по теме диссертации опубликовано 8 статей в научных сборниках, получен 1 патент на изобретение и зарегистрирована программа для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 105 наименований, приложений. Основная часть работы изложена на 129 страницах машинописного текста, включая 51 рисунок и 5 таблиц.

Подобные работы
Домашнев Павел Алексеевич
Разработка и исследование нейросетевых инструментов моделирования и управления сложными технологическими процессами
Строганов Виктор Юрьевич
Комплексная автоматизация и моделирование адаптивных процессов тестового контроля и обучения в системе аттестации и подготовки кадров предприятий промышленности и транспортного комплекса
Ивахненко Андрей Михайлович
Научные основы комплексной автоматизации и моделирования характеристик технологических процессов в системе контроля качества продукции промышленного производства
Солдатов Александр Анатольевич
Повышение качества контроля геометрических параметров кузова автомобиля путем автоматизации процесса
Горский Дмитрий Андреевич
Исследование систем автоматического управления кипными питателями с верхним отбором волокна методами компьютерного моделирования
Линьков Вадим Вячеславович
Моделирование процессов сжатия цифровых изображений
Балдин Александр Викторович
Научные основы автоматизации и моделирования процессов управления на основе гибридных систем поддержки принятия решений с открытой структурой
Семенова Елена Георгиевна
Методология алгоритмизации управления и моделирования процессов оптимизации конструкторско-технологических параметров бортовых комплексов
Насыров Александр Шакурович
Моделирование процесса экструдирования как объекта управления при переработке материалов растительного происхождения
Подрезова Виктория Игоревна
Компьютерное моделирование процессов деления потоков волокнистого материала и управление ими

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