Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы

• Автор: Кокорев, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ методов и средств проведения виброиспытаний

1.1 Обзор способов виброиспытаний автомобилей.

1.2 Анализ эксплуатационных вибрации узлов автомобиля

1.2.1 Источники эксплуатационных вибраций автомобиля.

1.2.2 Исследование характеристик основных видов реакции узлов

автомобиля на вибрационные воздействия .

1.3 Анализ методов управления виброиспытаниями.

1.3.1 Постановка задачи управления виброиспытаниями

1.3.2 Анализ особенностей применения адаптивного подхода для

управления виброиспытаниями.
1.3.3 Классификация адаптивных систем
1.3.4 Выбор семейства моделей для формирования управляющих
воздействий в реальном масштабе времени.
1.4 Обзор и сравнительный анализ существующих систем управления виброиспытаниями
1.4.1 Обзор существующих систем управления вибростендами .
1.4.2 Анализ требований к системе управления стендовым оборудованием .
1.4.3 Постановка проблемы выбора платформы для реализации системы управления
1.4.4 Сравнительный анализ операционных систем реального времени .
1.4.5 Обоснование выбора программноаппаратной платформы . . .
1.5 Выводы.
2 Синтез и анализ алгоритмов адаптивного управления виброиспытаниями
2.1 Анализ особенностей адаптивных моделей управления виброиспытаниями .
2.2 Синтез и анализ алгоритмов построения моделей адаптации . .
2.2.1 Синтез и анализ алгоритма построения ССмодели 0го порядка
2.2.2 Синтез и анализ алгоритма построения АРСС модели с трендом 0го порядка.
2.2.3 Синтез и анализ рекурсивного алгоритма построения СС модели с трендом 0го порядка и звеном чистого запаздывания .
.4 Синтез и анализ рекурсивного алгоритма построения АРСС
модели с трендом 0го порядка и звеном чистого запаздывания
2.3 Анализ алгоритмов контроля качества управления.
2.4 Анализ начального этапа вычислений параметров моделей .
2.5 Выводы.
3 Разработка системы управления виброиспытаниями
3.1 Анализ предметной области и разработка структуры системы управления.
3.2 Разработка подсистемы ядра системы управления
3.2.1 Разработка структуры ядра системы управления
3.2.2 Выделение стадий рабочего цикла процесса управления
3.2.3 Разработка модуля управления
3.2.4 Разработка библиотеки моделейалгоритмов управления . . .
3.2.5 Построение алгоритма работы контуров управления.
3.3 Разработка подсистемы взаимодействия с аппаратурой
3.3.1 Разработка структуры подсистемы устройства сопряжения . .
3.3.2 Разработка алгоритма процедуры обмена данными с УСО в
синхронном режиме
3.3.3 Анализ проблемы различия динамических диапазонов сигналов на разных стадиях процесса испытаний
3.4 Выводы
4 Экспериментальное исследование системы управления виброиспытаниями
4.1 Разработка методики выбора структуры и начальных значений параметров адаптивной модели
4.2 Синтез имитационной модели двухмассовой механической системы
4.3 Выбор вида адаптивной модели и оценка ее начальных параметров .
4.4 Выводы.
5 Заключение
Приложение А Акт внедрения в НТЦ ОАО АвтоВАЗ
Приложение Б Результаты проведенных экспериментов
Введение
Актуальность


Объектная модель системы управления вибростендовым оборудованием, содержащая расширяемое множество изоморфных объектов, инкапсулирующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования вибровоздействий. Методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов управления множество допустимых, с точю зрения целей управления, алгоритмов и их начальных параметров. Реализация результатов работы. На основе проведенных исследований создана система управления виброиспытаниями Стенд, применяемая для испытания подвесок автомобилей на испытательных стендах Триал Пост1, код 3. Триал Пост2, код 7. НТЦ ВАЗа. НТЦ ВАЗа и используется при испытаниях подвесок автомобилей с имитацией случайных дорожных воздействий. Результаты работы по определению начальных параметров моделей адаптивного управления использованы в дирекции по техническому развитию ВАЗа при испытаниях и доводке подвесок легковых автомобилей ВАЗ, ВАЗ серии 0 и 0, ВАЗ серии 0 и 0. Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований обсуждались на различных конференциях, в том числе конференция Современные проблемы информатизации г. Воронеж , годы конференция Актуальные проблемы современной науки г. Самара , годы конференция Математические модели и краевые задачи г. Самара год. Публикации. По теме опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 в реферируемом издании, 7 на всероссийских и международных конференциях. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 4 глав и 2 приложений. В процессе написания работы было использовано 9 литературных источников. Полный объем диссертационной работы составляет 4 страницы, в том числе иллюстрация, размещенных на страницах и таблиц, расположенных на страницах. Объем приложений к диссертационной работе составляет 5 страниц. Одной из важнейших частей процесса выпуска любого изделия в автомобильной промышленности являются виброиспытания образцов изделия или частей, его составляющих , . Такие испытания позволяют выявить недостатки, существование которых невозможно или слишком трудоемко определить на этапе проектирования изделий. Дорожные испытания проводятся на специальном полигоне, позволяющем имитировать эксплуатацию автомобиля на различном дорожном покрытии. В процессе испытаний автомобиль курсирует по дороге с определенным покрытием например крупный булыжник, мелкий булыжник и т. Испытания проводятся в условиях, максимально близких к условиям реальной эксплуатации. Это позволяет комплексно оценить реально возникающие проблемы, вовремя заметить недочеты конструкции как с точки зрения надежности так и с точки зрения эксплуатационных характеристик. Нет необходимости использовать дополнительное оборудование кроме того, что требуется для записи хода проведения испытаний. В дальнейшем в лабораторных условиях проводится всесторонний анализ процессов, происходивших во время испытаний. Практически невозможно в точности воспроизвести одинаковые условия проведения испытаний более одного раза. Эго означает, что исследователям доступны только среднестатистические данные по результатам нескольких испытаний в приблизительно одинаковых условиях. Полевые условия проведения испытаний подразумевают как ограниченные возможности по обработке и оперативному анализу результатов так и определенные неудобства при сборе значительных объемов экспериментальных данных. Существенная стоимость организации дорожных испытаний и их значительная продолжительность, жесткая привязка к внешним погодным условиям например необходимость сухого дорожного покрытия и плюсовой температуры делает невозможным проведение дорожных испытаний круглый год. Испытаниям всегда подвергается полностью весь автомобиль в сборе. Нет возможности провести испытания отдельного экспериментального образца узла или детали. Стендовые испытания проводятся с использованием специального оборудования вибростспдов в заводских лабораторных условиях. Сначала испытываемый автомобиль или его узел монтируют на испытательном стенде таком образом, чтобы векторы воздействия управляемых механизмов стенда соответствовали векторам воздействий на автомобиль или узел, возникающих в реальных условиях эксплуатации.