Автоматизированное управление машинно-тракторными агрегатами в сельском хозяйстве

• Автор: Судник, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 392 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
1.1. Проблема синтеза системы «ОПЕРАТОР - МТА - СРЕДА»
1.2. Состояние и тенденции развития систем контроля и управления режимами функционирования МТА
1.3. Идентификация МТА как объектов управления
1.3. 1. Аналитическое определение математических моделей
мобильных агрегатов
1. 3. 2. Экспериментальное построение математических моде-
лей мобильных агрегатов
1 3. 3. Оценка степени идентичности математических моделей МТА
1.3. 4. Определение статических, динамических характеристик МТА
и систем управления
1.4. Проектирование новых технических средств автоматизированных систем управления МТА, анализ их надёжности и экологичности
Выводы из первой главы
ГЛАВА 2. МЕТОД ИНТЕРВАЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МТА
КАК ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ. ИНТЕРВАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
ТОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
2. 1. Математические модели погрешностей измерений параметров объекта управления
2. 2. Предпосылки интервального метода и постановка задачи идентификации мобильных агрегатов как объектов управления
2. 3. Построение интервальной модели МТА как объекта управления
2. 3. 1. Проведение эксперимента
2. 3. 2. Принятие математической модели МТА и оценка её параметров
2.3.3
2. 3. 4. Оценка адекватности и характеристика точности модели
2. 3. 5. Проверка значимости коэффициентов и прогноз выходных сигналов объекта управления по интервальной модели
2.3.6. Метод интервального моделирования с заданной точностью сложных динамических объектов, систем управления
2.4. Метод интервального анализа устойчивости и качества автоматизированного управления МТА
Выводы из второй главы
ГЛАВА 3. УСКОРЕННАЯ РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ МОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
3.1. Погрешности преобразований технических средств автоматизации машинно-тракторных агрегатов
3. 2. Функционально-структурное и физическое исследования проектируемых технических средств
3. 2. 1 Функционально- структурный анализ
3.3. Автоматизированный синтез физических принципов действия технических средств систем управления МТА
3.3.1 Синтез физических принципов действия по заданной физической операции
3.3.2. Синтез физических принципов действия технического объекта по его технической функции
3. 4. Методы системного проектирования конкурентоспособных решений по техническим средствам автоматики
3.5. Примеры ускоренного проектирования конкурентоспособных
решений технических средств автоматики
Выводы из третьей главы
ГЛАВА 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И НОВЫЕ МЕТОДЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
4. 1. Имитационное моделирование автоматизированной системы
управления режимами работы МТА на базе учебно-исследовательского стенда и ПЭВМ

4. 1. 1. Назначение и функциональная структура учебно-исследовательского стенда
4. 1.2. Аппаратное обеспечение учебно-исследовательского стенда
4. 1.3. Разработка аналого-цифрового интерфейса
4. 2. Энергетика дизельного двигателя и анализ баланса затрат его мощности
4. 3. Новые методы автоматизированного управления режимами
работы МТА
Выводы из четвёртой главы
ГЛАВА 5. ФУНКЦИОНАЛЬНО- ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И НАДЁЖНОСТНЫЕ МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ МТА
5.1. Основные принципы анализа и функциональной организованности систем управления
5. 2. Функционально-экологический анализ систем управления режимами работы МТА
5.2. 1. Социально-экономические последствия воздействия МТА на
окружающую среду, работоспособность и здоровье человека
5. 2. 2. Этапы проведения функционально-экологического анализа
5. 2. 3. Рекомендации по повышению экологичности работы МТА, оборудованных средствами автоматизированного управления
5.3. Функционально - надёжностная модель систем управления режимами работы МТА
5. 3. 1. Анализ надёжности систем управления МТА
5.3.2. Этапы реализации функционально-надёжностной модели системы управления МТА
Выводы из пятой главы
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ МТА
6. 1. Функциональный состав бортовой автоматизированной системы управления энерго-технологическими режимами работы МТА
6. 2. Разработка структуры и функциональной схемы бортовой автоматизированной системы
********** Проблемы управления режимами работы МТА *************
Рассчитаем значение оптимального времени предвидения, пользуясь моделью оператора согласно выражению (1.5) и расчётным алгоритмом Холлистера [334]. Считаем, что оператор включен звеном в систему управления с передаточной функцией W0p(jw) ( рис. 1.4), и ему отображается величина рассогласования. Предположим, что величина упреждения 7] должна соответствовать оптимальному значению времени предвидения. Для частот, на которых оператор вводит упреждение, значение управляющего воздействия и(() больше, чем ошибка, производимая усилением Ка. Для частот, на которых оператор вводит задержку, будет м(/) меньше, чем Ке
Согласно [10,106] коэффициент упреждения Ь:
Ь = (1.6)
(Ка)2
Введём соотношение для индекса трудности 7):
0,1 (1.7)

Трудность возрастает при увеличении 7], Д?. Если Ь=1 , то Б=0.

Для расчёта примем, например, W0 (jw)
jw(Tjw + 1)
Объекту с такой передаточной функцией соответствует модель оператора
Wop(jw) = K(Tljw + l).
Предполагается, что введением 7] оператор компенсирует также эффективное время запаздывания, т.е. г~0. Оператор осуществляет одно управляющее воздействие u{t) с некоторым (моторным) белым шумом (остатком),

имеющим спектральную плотность Ьп

С учётом классической процедуры спектрального анализа получаем: