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
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Андриков Денис Анатольевич. Интеллектуальная система повышения управляемости колесного транспортного средства при торможении на основе Ноо-оптимизации : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Андриков Денис Анатольевич; [Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана]. - Москва, 2008. - 156 с. : ил.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы

Задачей построения интеллектуальной системы высокой точности и
надежности фактически является создание компьютеризированной
вычислительной среды, которая обладала бы возможностями, достаточным
для решения неформализуемых задач. Достижения науки в
микроэлектронике, теории информации, нейрофизиологии, информационных
технологий и исследований в области искусственного интеллекта позволяют
в настоящее время подойти к реализации интеллектуальных систем
управления (ИСУ), которые должны не только, выбирать время начала
работы и оптимальный способ реализации цели, но и её текущую коррекцию.
В литературе в последнее время встречается множество взглядов на понятие
интеллектуальные системы, которые по сути являются

интеллектуализированными (интеллектными) системами. Впервые понятие интеллектуальной системы введено Пупковым К.А. Она имеет в виду объединенную информационным процессом совокупность технических средств и программного обеспечения, работающую во взаимосвязи с человеком (коллективом людей) или автономно, способную на основе сведений и знаний при наличии мотивации синтезировать цель, вырабатывать решение о действии и находить рациональные способы достижения цели.

Система повышения управляемости при торможении колесного транспортного средства (КТС) функционирует в условиях жесткой недостаточности информации. В задачи системы входит предотвращение вращения относительно вертикальной оси, возникающего при торможении, когда колеса КТС находятся в различных условиях (разный тормозной момент, разное покрытие дорожного полотна, разные характеристики пневматиков и т.д.). Не представляется возможным иметь в исходном арсенале средств алгоритма отображения начальных условий параметров системы и среды на конечный результат, т.о. необходимо осуществлять синтез закона оптимального управления для каждого объекта динамично развивающейся ситуации. Требование обеспечения высокой точности и надежности дополнительно увеличивает сложность создания такой системы управления.

Приведённые положения показывают актуальность разработки
интеллектуальной системы управления торможением колесного

транспортного средства на основе //«.-оптимизации и комплексирования алгоритмов.

Цель работы и задачи исследования

Цель работы - создание высоко эффективной интеллектуальной системы повышением управляемости торможением колёсного транспортного средства с антиблокировочной системой (АБС).

Задачи исследования:

получение моделей движения КТС с АБС в различных режимах экстренного торможения;

повышение управляемости при экстренном торможении с помощью регулятора в контуре управления тормозными колодками КТС с АБС;

выявление и оценка основных факторов влияющих на процесс развития аварийной ситуации.

Объект и предмет исследования

Объект исследования - движение КТС с АБС в режиме экстренного торможения при различных дорожных условиях с учётом состояния водителя. Предметом исследования является возможность создания ИСУ повышающей безопасность экстренного торможения КТС с АБС.

Постановка задачи

Синтезировать интеллектуальную систему управления, повышающую управляемость КТС с АБС в процессе экстренного торможения, под которым понимается снижение скорости угла закрутки корпуса КТС, скорости бокового сноса, препятствие возникновению режима блокировки колёс. Управляющими воздействиями объекта управления считать добавочные к воздействиям базовой АБС тормозные воздействия на каждое колесо. В качестве примера моделирования принимается легковой автомобиль со следующими параметрами: масса четырёхколёсного КТС 2 т, радиус каждого колеса 35 см, габаритные размеры 3,5x2 м. Допускается пренебречь влиянием аэродинамических сил и моментов. Параметры КТС, интересующие потребителя: угол и скорость рысканья, величина и скорость бокового сноса. Считается, что измерению доступны: угол и угловая скорость вращения каждого колеса, продольная и поперечная скорость движения КТС. В виду сложной и не дающей удовлетворительной точности процедуры оценки характеристик сцепления колеса с дорогой, разрабатываемая система должна быть робастной (в этой работе предлагается подход, основанный на Ноо-теории).

Методы исследования

Для получения модели движения используются уравнения Лагранжа II рода, принцип Даламбера. Уравнения Аппеля позволяют получить не только уравнения движения колеса как в режиме проскальзывания, так и режиме качения и блокировки, но и условия перехода и передачи начальных условий от одного режима к другому. С помощью Нда-теории строится оптимальный робастный регулятор, позволяющий как бороться с боковым сносом, так и улучшать условия АБС-управляемости (- управляемости с помощью тормозных колодок (а не с помощью рулевого механизма)) на основе измерения скорости вращения колёс. Для выявления доли влияния различных составляющих на полноту описания движения объекта проводится анализ погрешностей упрощённых моделей. Анализ динамических свойств объекта управления и модели выбора целей в динамической экспертной системе создают хорошие технические предпосылки для синтеза интеллектуальной системы управления. Моделирование и расчеты проводятся при помощи математического программного обеспечения Maple, Mathcad, Matlab.

Научная новизна

формирование структуры и синтез регулятора для интеллектуальной системы управления, в частности использующего комплексирование алгоритмов и целей управления;

формирование критериев качества, учитывающих влияние характеристик водителя и воздействий внешней среды на возникновение и характер протекания аварийной ситуации;

исследование результатов применения робастных линейного и нелинейного оптимального регуляторов в случае потери управляемости КТС при экстренном торможении;

создание семейства разной степени точности моделей движения КТС с АБС и обоснование условий применимости каждой из них.

Практическая ценность работы

Практические и теоретические результаты диссертационной работы используются в курсе «Основы теории управления» на кафедре «Системы автоматического управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана и в лабораторном практикуме курса «Теория автоматического управления» в РУДН. Основные положения диссертации, касающиеся теории и практики построения интеллектуальной системы управления, использованы в научном отчёте по проекту РНП.2.1.2.7740.

Практическая значимость результатов работы

Диссертационная работа включена в план научных исследований кафедры «Системы автоматического управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Реализация результатов исследования на практике способна обеспечить:

1) Создание научно-практической базы синтеза интеллектуальных
систем управления, ориентированной на управление конкретным объектом
заданного класса.

  1. Повышение активной безопасности движения КТС путём введения добавочных воздействий управления торможением каждого колеса (индивидуальное управление) к воздействиям базовой АБС.

  2. Оценку риска развития аварийной ситуации при торможении КТС на поверхностях с различным коэффициентом сцепления колёс с дорогой.

Апробация работы

Результаты исследований, включённые в диссертацию, докладывались на следующих научных мероприятиях: Международная конференция Intel's 2004, 2006, 2008, конференция молодых учёных в НПЦ АП им. Н.А. Пилюгина, научных конференциях МГТУ им. Н.Э. Баумана. Основные положения исследования были включены в работу, получившую на конкурсе федерального агентства по образованию медаль «Лучшая студенческая научная работа». Материалы работы использованы в проектах ФГУП «ИТМиВТ», что подтверждается соответствующим актом внедрения.

Публикации

Результаты диссертации опубликованы в 10 печатных работах. Из них: 3 статьи в научных журналах одобренных ВАК, 4 статьи в сборниках научных трудов и сборниках докладов на конференциях, 3 тезиса докладов на международных конференциях. Материалы опубликованы общим количеством на 5 печатных страницах.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, 4 глав основной части, списка использованных источников количеством 118 наименований, 5 приложений на 14 страницах. Основная часть работы содержит 50 рисунков и 120 страниц. Полный объём диссертации - 156 страниц.

Подобные работы
Матвеев Сергей Владимирович
Системный анализ надежности добычи нефти на основе оптимизации систем технического обслуживания скважин : на примере Шаимской группы нефтяных месторождений
Шушков Сергей Анатольевич
Оптимизация систем организационного управления на основе трансферта результатов модульного моделирования
Тихомирова Светлана Владимировна
Оптимизация многокомпонентных дискретных систем на основе решения автоматных уравнений
Панченко Александр Александрович
Моделирование и оптимизация управления системой медицинского обслуживания населения сельского административного района на основе геоинформационного мониторинга и прогнозирования
Исаков Павел Николаевич
Оптимизация управления слабоформализуемыми объектами в социально-экономических системах на основе нейросетевого моделирования
Частикова Вера Аркадьевна
Оптимизация процессов поиска решений в интеллектуальных системах обработки экспертной информации на основе генетических алгоритмов
Ахмад Бадер
Оптимизация программно-алгоритмического обеспечения коррекции ошибок инерциальных навигационных систем на основе идентификации и моделирования
Лысенко Ирина Леонидовна
Теоретические и организационные основы оптимизации управления амбулаторно-поликлиническими учреждениями с использованием информационных технологий
Бруслова Ольга Викторовна
Моделирование закономерностей обеспечения эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин на основе оптимизации производства ремонтных работ : на примере Ноябрьской группы нефтяных месторождений
Щегольский Игорь Анатольевич
Синтез рекурсивных цифровых фильтров методами оптимизации на основе полиномиальной аппроксимации

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