Методы идентификации и оперативного прогнозирования состояния агрегатов автомобиля для автоматизированной бортовой системы управления

• Автор: Герасимов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА

Обзор состояния разработок по проблеме

1.1. Программируемые бортовые контроллеры

1.2. Программно-технические испытательные стенды

Выводы к главе

ГЛАВА

Автоматизированная система управления эксплуатацией

автомобиля
2.1. Описание системы управления эксплуатацией автомобиля
2.2. Анализ условий и постановка задачи
2.3. Модели для системы поддержки принятия решений по режиму
эксплуатации автомобиля
ГЛАВА
Система идентификации и оперативного прогнозирования
технического состояния автомобиля в ходе выполнения ,.

рейса
3.1. Структура алгоритмического обеспечения
3.2. Подсистема управления данными
3.2.1. Протокол технического состояния автомобиля
3.2.2. Контрольная база технологических данных
3.2.3. Формирование данных для идентификации и прогнозирования
3.3. Подсистема идентификации
3.3.1 Функции подсистемы идентификации
3.3.2. Логический контроль допустимости параметров
3.3.3. Нейтрализация последствий сбоев измерений параметров

3.3.4. Алгоритмы идентификации непрерывных контролируемых процессов
3.4. Подсистема формирования прогноза
3.4.1. Вычисление прогнозируемых значений параметров
3.4.2. Комплексный анализ прогноза состояния автомобиля
3.5. Подсистема синтеза рекомендаций водителю
3.6. Подсистема мнемонического интерфейса водителя
3.7.Стандартное системное программное обеспечение с интерпретатором Java
3.8. Подсистема Диспетчера системы автоматизации
ГЛАВА
Экспериментальная проверка алгоритмов системы идентификации и прогнозирования технического состояния двигателя на испытательном стенде
4.1. Описание объекта управления
4.2. Алгоритм работы автоматизированной системы идентификации и прогнозирования технического состояния ДВС и испытательного стенда
4.3. Проверка алгоритма по данным с испытательного стенда ДВС
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Современный автомобиль является высоконадежным транспортным средством. Однако особенности применения автомобиля в различных природных условиях и выбор водителем иногда недопустимого режима эксплуатации приводят к неожиданным нарушениям функционирования и отказам узлов и оборудования, происходящим «непредсказуемо» при выполнении рейса [1-7]. Во многих случаях продолжение рейса оказывается невозможным, из-за чего нарушается график перевозок и нормальный режим работы соответствующего автопарка.
Общее исследование причин аварийного прекращения рейсов показало, что отказ автомобиля происходит из-за отсутствия у водителя оперативной информации о состоянии узлов и систем автомобиля в текущей дорожной ситуации [1]. Таким образом, предоставление водителю оперативной информации не только о состоянии автомобиля, но и о тенденции изменения этого состояния (прогноз) позволяет выбрать оптимальный режим эксплуатации автомобиля и снижает риск аварии во время выполнения рейса.
Анализ назначения электронных систем автоматизации управления автомобилем (бортовая система управления режимом работы двигателя, бортовая навигационная система, бортовая система безопасности, бортовая система пожаротушения и др.), функционирующих на современных автомобилях, показывает, что бортовая система автоматизированного прогнозирования технического состояния автомобиля не дублирует функции остальных систем, а предоставляет принципиально новые возможности и может быть включена в состав системы автоматизации

двигателя, преобразователь частоты для управления электродвигателем, датчик частоты вращения, интерфейсные электронные схемы для связи преобразователя частоты с датчиком вращения и компьютером, рекуператор для передачи энергии торможения в промышленную сеть, промышленный компьютер для регистрации сигналов датчиков, управления преобразователем частоты и асинхронным двигателем и выполнения алгоритма (методики) обкатки, датчики, кабели, блоки питания датчиков и электронных плат, программно-методическое обеспечение, вспомогательные системы: питания ДВС воздухом, удаления отработавших газов, топливная система питания ДВС, питания и регулирования температуры масла, питания и регулирования температуры охлаждающей жидкости. Структурная схема стенда показана на рис. 7.
Перечень измеряемых параметров: давление охлаждающей
жидкости, давление масла перед турбокомпрессором, давление топлива перед топливным насосом высокого давления, давление масла в главной магистрали, атмосферное давление, давление отработавшего газа, давление газов в картере, давление надувочного воздуха, температура охлаждающей жидкости на входе в дизель, температура охлаждающей жидкости на выходе из дизеля; температура масла на входе в дизель, температура топлива, температура окружающего воздуха на входе в дизель, температура отработавшего газа перед турбокомпрессором, крутящий момент на валу, частота вращения, мощность, расход топлива, расход масла. Допускается расширение стенда вспомогательными системами. В качестве дополнительной опции стенд может быть оборудован исполнительным механизмом для управления подачей топлива и датчиком крутящего момента.