Разработка методов автоматизации имитационных исследований на начальных этапах проектирования автотранспортных средств

• Автор: Рыбанов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 250 с.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1. Анализ методов научных исследований в автомобильной промышленности

1.1.1. Исследования в автомобильной промышленности. Исходные предпосылки и этапы.

1.1.2. Принципы построения АСНИ в автомобильной промышленности

1.1.3. Анализ методов, оборудования и аппаратуры для экспериментальных исследований в автомобильной промышленности.
1.1.4. Применение имитационного моделирования, экспертных систем и нейронных сетей при исследовании АТС

1.2. Анализ имитационных исследований как объекта автоматизации

1.2.1. Анализ процедуры имитационного моделирования

1.2.1.1. Основные методы имитационного моделирования

1.2.1.2. Функциональная структура процесса имитационного моделирования.

1.2.2. Анализ особенностей научных исследований
1.2.3. Методы организации имитационных исследований
1.2.4. Анализ формальных моделей описания объектов исследования в имитационном эксперименте
1.3. Анализ математических методов в процессе автоматизации научных исследований
1.3.1. Анализ способов представления исследовательских знаний
1.3.2. Анализ методов автоматизации интерпретации экспериментальных данных.
1.3.2.1. Интеллектуальный анализ данных.
1.3.2.2. Исследование аналитических систем интеллектуального анализа данных.
1.4. ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Математическое описание элементов и систем автотранспортного средства.
2.1.1. Математическая модель динамики плоского движения.
2.1.2. Математическая модель привода и трансмиссии
2.1.3. Математическая модель тормозной системы.
2.1.4. Математическая модель рулевого управления
2.1.5. Математическая модель движителя.
2.1.6. Математическая модель динамики кренов и вертикальных перемещений.
2.1.7. Математическая модель условий движения
2.1.8. Математическая модель управляющих воздействий.
2.2. Конструктивная функциональная модель динамики управляемого движения АТС.
2.3. Имитационная модель динамики управляемого движения АТС.
2.4. Оптимизация конструкторских параметров АТС по эксплуатационным характеристикам на основе базы знаний о предметной области
2.4.1.Оптимизация эксплуатационных характеристик проектируемого АТС
2.4.2. Выбор критерия эффективности принимаемых конструкторских решений.
2.5. Архитектура системы имитационного моделирования
2.5.1.Функциональноструктурная схема системы имитационного моделирования.
2.5.2.Технология моделирования в системе имитационного моделирования
2.6. ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ИМИТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Разработка новой схемы имитационных экспериментов
3.2. Разработка алгоритма формирования задач имитационного эксперимента
3.3. Разработка алгоритма синтеза технологической схемы имитационного исследования.
3.4. Разработка алгоритма планирования имитационного эксперимента
3.5. Разработка обобщенного алгоритма анализа экспериментальных данных.
3.6. Разработка алгоритма оптимизации моделируемой системы.
3.7. ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОБУСА.
4.1. Экспериментальная проверка эффективности предлагаемых методов автоматизации имитационных исследований
4.2. Выявление закономерностей между эксплуатационными характеристиками и конструкторскими параметрами автобуса ВОЛЖАНИН.
4.2.1. Имитационное исследование влияния положения центра тяжести автобуса ВОЛЖАНИН на характеристику плавности хода
4.2.2.Оптимизация конструкторских параметров автобуса ВОЛЖАНИН по характеристике плавности
4.2.3.Оптимизация конструкторских параметров автобуса ВОЛЖАНИН по характеристикам управляемости и устойчивости.
4.3. Оптимизация конструкторских параметров автобуса ВОЛЖАНИН по эксплуатационным характеристикам управляемости, устойчивости и плавности хода
4.4. ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА


Знания о предметной области, как правило, формируются в виде отдельных программных модулей процедур, функций, технологических схем их взаимодействия, результатов уже проведнных исследований и значений наиболее часто употребляемых требуемых констант или значений параметров. Организация таких процедурных и фактографических знаний о предметной области в виде БД, БнД и БЗ , , позволит оперативно находить, извлекать и использовать необходимые данные знания в соответствии с потребностями эксперимента. Многовариантный характер научного исследования эксперимента даже в рамках одной предметной области приводит, и на это уже обращалось внимание, к необходимости декомпозиции всего технологического цикла эксперимента на отдельные этапы, процессы, стадии и т. Результаты такой декомпозиции при проектировании систем приводят к установлению как горизонтальных, так и вертикальных связей между отдельными функционально замкнутыми процессами и этапами. Получаемая в результате проектирования АСИИ, как правило, представляет собой иерархически организованный комплекс, на каждом из уровней которого решается свой, свойственный ему круг задач. Так нижний терминальный уровень системы обычно обслуживает одного специалистаэкспериментатора, обеспечивает интерфейсные функции, формирует запросы на выше расположенные уровни иерархии. Традиционные задачи этого уровня формирование задания на соответствующий этап эксперимента, анализ состояния и выбор плана эксперимента, съм, экспресс обработка результатов наблюдений их архивирование и т. Отражением иерархической структуры АСНИ являются требования к аппаратным средствам вычислительной техники, программного обеспечения, которые формируют отдельные уровни системы. Технические средства нижних уровней иерархии системы обычно формируются на базе персональных ЭВМ микроЭШ с ограниченным набором периферийного оборудования. Вычислительное ядро более высокого уровня иерархии, как правило, располагает более мощными вычислительными ресурсами мини, супсрминиЭЛМ и выше, средствами отображения информации, представления и оформления результатов исследований. Верхние уровни иерархии АСНИ должны, вопервых, обеспечивать возможности выхода на высокопроизводительные ЭВМ с целью использования результатов исследований научных знаний, полученных вследствие проведения имитационных иили натурных экспериментов, вовторых, обмен данными с потенциальными исследователямиконтрагентами из разных стран в рамках единого экспериментальных данных. Такая организация верхнего уровня АСНИ в тех областях, где стоимость уникального эксперимента является относительно высокой, будет способствовать процессу глобальной интеграции, реально протекающему в мировой науке. Итак, современные АСНИ строятся с использованием определенных основополагающих принципов. Комплексность, т. АСНИ на решение основного комплекса задач, стоящих перед исследователем. Многоуровневая организация. Подобная организация позволяет реализовать принцип комплексности в условиях ограниченных возможных затрат на создание и эксплуатацию АС НИ. Расширяемость, т. АСНН таких технических решений, которые бы делали возможным дальнейшее быстрое развитие системы в направлении вс более широкого е применения, увеличения количества пользователей, развития функциональных возможностей системы без переделок и изменений принципиального характера. Адаптируемость а которая означает достижение большей гибкости АСНИ, возможности е подстройки и модернизации с учетом конкретных особенностей данной исследовательской задачи, данного объекта исследований. Коллективность и а юл ьзован и я. В соответствии с данным принципом АСНИ строятся как системы коллективного пользования. Это означает, с одной стороны, организацию коллективного доступа к наиболее сложным и дорогостоящим системам АСИИ, а с другой, объединение усилий при создании и последующем использовании АСНИ, когда отдельные удачные разработки и результаты исследований становятся общедоступными и могут использоваться всеми пользователями системы. Интеграция АСНИ. АСНИ для решения задач иного характера учебных, организационноуправленческих, расчетных, фоновых и т. САПР, АСУТП, АСУП 4, .