Исследование методов и средств идентификации массы подвижных транспортных средств

• Автор: Сенянский, Денис Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Глава 1. Формулировка задачи исследований

1.1. Обоснование необходимости проведения исследований

1.2. Актуальность и степень заинтересованности субъектов рынка

1.3. Состояние вопроса

1.4. Задачи исследований

1.5. Обоснование возможностей альтернативных методов

1.5.1. Принципиальные основы альтернативных методов

1.6. Разработка физической модели весоизмерительной системы динамического взвешивания и ее составных компонентов

1.6.1. Принципы формирования физической модели

1.6.2. Анализ влияющих факторов

1.6.3. Автосцепка, как фактор влияния на точность измерения

1.7. Выводы и рекомендации
Глава 2. Обоснование альтернативных методов идентификации массы
подвижных объектов
2.1. Общие положения
2.2. Обоснование кинетостатического метода
2.2. Оценка требований к точности технических средств, реализующих методику инерциальных измерений
2.3. Варианты методик определения взлетной массы ЛА
2.3. Метод с использованием закона сохранения импульса
2.4. Метод на основе закона сохранения энергии
2.5. Выводы
Глава 3. Идентификация вагонов в железнодорожном составе
3.1. Общие положения
3.2. Разработка критериев и алгоритмов идентификации вагонов
3.2.1. Анализ парка вагонов
3.2.2. Идентификационные признаки вагонов
3.2.3. Алгоритм идентификации вагонов. Особенности программной реализации
3.3. Обоснование требований к протяженности грузоприемной платформы
3.3.1. Грузоприемная платформа «нулевой» протяженности. Поосное взвешивание
3.3.2. Потележечное взвешивание
3.3.3. Повагонное взвешивание
3.4. Выводы
Глава 4. Математическая модель системы
4.1. Постановка задачи
4.2. Колебательные движения кузова вагона
4.3. Анализ системы уравнений применительно к задачам диссертации
4.4. Анализ собственных колебаний подпрыгивания и галопирования с учетом демпфирования ИЗ
4.5. Анализ вынужденных колебаний подпрыгивания и галопирования
4.6. Определение требований к подъездным участкам

4.7. Построение теоретически ожидаемой эпюры проезда
4.8. Оценка частоты собственных колебаний измерительной системы
4.9. Выводы и рекомендации к проведению экспериментальной проверки
Глава 5. Экспериментальные исследования
5.1. Схема эксперимента
5.1.1. Весоизмерительная система, используемая в эксперименте
5.1.2. Объект исследования
5.2. Подготовка данных для обработки
5.3. Сравнение результатов статического и динамического измерений
5.4. Частотный анализ реализаций проездов осей
5.5. Анализ результатов работы спроектированного алгоритма
5.6. Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Точностные характеристики весоизмерительных систем 15
1.1. Точностные характеристики статических систем в соответствии с
ГОСТ 29329-92 «Весы для статического взвешивания. Общие технические требования»
1.2. Точностные характеристики динамических систем в соответствии с
ГОСТ 30414-96 «Весы для взвешивания транспортных средств в движении. Общие технические требования»
Приложение 2. Формирование облика весоизмерительной системы
2.1. Весы вагонные динамические типа РД-Д
2.2. Тензорезисторный датчик типа MB
Приложение 3. Особенности проектирования алгоритма идентификации вагонов
3.1. Вагоны железных дорог колеи 1520мм. Краткое описание
3.2. Особенности идентификации вагонов
3.3. Программная реализация алгоритма идентификации. Версия Combiner 1.05

Задача идентификации (измерения) массы подвижных объектов является важным звеном в цепи производственно-технологических отношений в различных областях деятельности хозяйствующих субъектов рынка и оказания услуг населению. Несмотря на вполне понятную значимость, этих задач и наличие к настоящему времени вполне сложившихся представлений о том, как они решаются, существует необходимость как в улучшении качества удовлетворения потребностей рынка, так и в расширении областей применения существующих и вновь разрабатываемых измерительных средств.
Речь идет, в первую очередь, об областях, связанных с обеспечением: перевозок пассажиров и грузов средствами железнодорожного, автомобильного и авиационного транспорта. Проблема измерения массы "борта" обретает, различную значимость в зависимости от целей перевозок и назначения грузов.
Например, для авиационного транспорта доминирующим, требованием может быть требование повышения гарантии безопасности полета, в значительной мере, зависящее от знания стартового веса самолета и исключения на этой основе возможности несанкционированной перегрузки борта.
Для автомобильного и в большей степени железнодорожного транспорта, обеспечивающего грузопотоки между производителями и покупателями на различных этапах производственно-технологических и финансовых отношений важно иметь оперативные средства контроля массы единиц подвижного состава с требованиями, отвечающие специфике перевозимых грузов и в соответствии с существующими стандартами. По многим причинам возникает необходимость контроля массы подвижных объектов не только на начальном и конечном
информации - в этом случае решается часть навигационной задачи в режиме движения ЛА по наземной траектории, например, в режиме его буксировки не рулежных траекториях, на пути к взлетно-посадочной полосе.
2.2. Обоснование кинетостатического метода
Практическая реализация кинетостатического метода измерения массы подвижного объекта осуществляется в соответствии с основным законом динамики (2.1).
Если масса объекта постоянна или изменяется в небольших пределах во времени, то
где — — абсолютное ускорение центра масс объекта, и - абсолютная

скорость движения тела, Т7, (/ = 1.. .Щ - совокупность сил, действующих на объект.
Согласно (2.2) величина массы объекта может быть рассчитана при определении вектора абсолютного ускорения объекта при измерении
совокупного действия N-1 сил и определении вектора гравитационной силы в месте измерения массы объекта.
Поскольку масса объекта измеряется в процессе движения по земной поверхности, вектор абсолютного ускорения можно выразить через параметры, характеризующие это движение:
А= — + 0*К + 0*(0*Д), (2.3)

В выражении (2.3) приняты следующие обозначения:
V — вектор скорости объекта относительно земной поверхности;
Я - вектор абсолютной угловой скорости вращения Земли;
Я - геоцентрический вектор местоположения объекта относительно центра Земли.