Повышение качества управления процессами торможения и разгона рельсового транспорта

• Автор: Билик, Ростислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 216 с. : ил.

Основные обозначения и сокращения
Глава 1. Процессы торможения и разгона. Структуры управления
1.1. Об актуальности управления процессами торможения и разгона
1.2. Структура систем автоматического управления процессами торможения и разгона
1.3. Используемые показатели качества
1.3.1. Определение используемых показателей качества
1.3.2. Оценка показателей качества
1.3.3. Обоснование выбора шага дискретности для импульсного датчика скорости
Выводы по главе
Глава 2. Анализ и синтез алгоритмов обработки и управления
2.1. Анализ влияния погрешностей импульсного датчика скорости на погрешность оценивания показателей качества
2.2. О требованиях, предъявляемых к производительности управляющего устройства системы управления
2.3. Оптимизация алгоритма обработки выходного сигнала
импульсного датчика скорости
2.4. Анализ и синтез алгоритмов циклограммирования и управления
2.4.1. Алгоритм управления для диапазона большой скорости
2.4.2. Математический цикл управления для диапазона большой скорости
2.4.3. Алгоритм управления для диапазона малой скорости
2.4.4. Математический цикл управления для диапазона малой
скорости
2.5. Алгоритм формирования управляющего воздействия
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования и оценка эффективности алгоритмов системы управления
3.1. Методика эксперимента
3.1.1. Структура эксперимента
3.1.2. Сбор и обработка экспериментальных данных
3.1.3. Комплекс сервисного программного обеспечения
3.2. Опытный образец противоюзобоксовочной системы управления
3.2.1. Управляющее устройство
3.2.2. Импульсный датчик скорости
3.2.3. Исполнительные механизмы
3.3. Результаты экспериментальных испытаний системы управления процессами торможения и разгона
3.3.1. Проверка эффективности управления процессом
интенсивного разгона
3.3.2. Проверка эффективности управления процессом экстренного торможения
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение 1. Протокол обмена противоюзобоксовочной системы управления ДУКС с контроллером вагона по последовательному каналу связи Р5
Приложение 2. Перечень разработанных модификаций противоюзобоксовочной системы управления ДУКС
Приложение 3. Экспериментальные данные, полученные при управлении
процессом разгона электропоезда ЭМ2И
Приложение 4. Экспериментальные данные, полученные при управлении
процессом торможения электропоезда ЭМ2И
Приложение 5. Акты о внедрении
Приложение 6. Заявление о выдаче патента Российской Федерации на
изобретение
Приложение 7. Протокол пробеговых испытаний тормозной системы с устройством противоюзной защиты вагонов
метрополитена модели 81-740/741
Приложение 8. Решение о присвоении конструкторской документации
изделия ДУКС4-3 литеры «О!»

2.4. Анализ и синтез алгоритмов циклограммирования и управления
Процессы разгона и торможения по своей природе относятся к процессам реального времени [47,48,61]. Поэтому система, управляющая такими процессами, должна формировать команды управления за строго детерминированный промежуток времени, который обозначим Тдоп. С другой стороны, в состав системы автоматического управления входит цифровой вычислитель. Следовательно, такая система характеризуется некоторой постоянной времени дискретизации, которую будем обозначать Тщта. При этом
должно выполняться условие Т < Тдт [61]. В соответствии с введенной в п. 1
структурой системы управления (см. рис. 1.3) за интервал времени Тцивш должно быть выполнено:
1. накопление и предварительная обработка сигнала;
2. оценка показателей качества;
3. дополнительная цифровая обработка показателей качества;
4. оценка интегральной ошибки;
5. формирование и выдача команд управления.
Таким образом, функционирование системы управления заключается в циклическом выполнении перечисленных выше действий с периодом Тцш.1а. Как уже было отмечено выше, эти циклы являются единицей дискретизации цифровой системы управления и для обеспечения надежного функционирования системы должны быть строго детерминированы [48]. Каждый такой цикл, в свою очередь, можно разделить на две части - цикл накопления сигнала и математический цикл управления (цикл обработки сигнала). В течение первого цикла производится накопление и первичная обработка сигнала, поступающего от датчиков. Математический цикл управления предназначен для обработки накопленных данных (оценки показателей качества, дополнительной цифровой обработки, оценки интегральной ошибки и формирования команд управления). На рис. 2