автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Параметрическая идентификация объекта управления человеко-машинной системы "автомобиль-среда-водитель"

На правах рукописи

КАТАНАЕВ Николай Константинович

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОЙ СИСТЕМЫ «АВТОМОБИЛЬ-СРЕДА-ВОДИТЕЛЬ»

Специальность: 05.05.03 - Колесные и гусеничные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 заир 2::з

Москва - 2009

003467668

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете «МАМИ»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Лепешкин Александр Владимирович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Кушвид Рубен Петрович

кандидат технических наук, профессор Селифонов Валерий Викторович НИИ 21 МОРФ

Защита состоится «14» мая 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.140.01 при Московском государственном техническом университете «МАМИ» по адресу: 107023, Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38, корпус «Б» в малом конференц-зале (аудитория Б-304).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета «МАМИ» по адресу; 107023, Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38.

Автореферат размещен на сайте www.mami.ru.

Автореферат разослан «13» апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Повышение материального уровня и мобильности человека вызвало интенсивный рост скоростей передвижения и прогрессирующий рост числа транспортных средств. Автомобиль, управляемый водителем, стал самой распространенной в мире человеко-машинной системой.

Результатом массового проявления деятельности человека явилось появление острейших проблем в области охраны окружающей среды, безопасности движения и сохранения энергоресурсов. В мире создан такой парк автомобилей, что он оказался реальной угрозой окружающей среде. При работе двигателя в воздух выбрасывается окись углерода, окислы азота и серы, углеводороды, альдегиды, сажа, свинец. Доля автомобилей в загрязнении воздуха в Европе достигает почти 50%, а в США и того больше - 60%.

Растущие с каждым годом потребности в питании двигателей создают дефицит, из-за которого разгораются как локальные, так и глобальные конфликты. Уже сейчас разрабатываются и активно внедряются новые источники энергии. Внедряются мероприятия по строжайшей экономии топлива.

Не менее актуальной является проблема безопасности движения, особенно в России. В нашей стране в дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) ежегодно гибнет порядка 35 тысяч человек. Это составляет почти десятую часть погибших в мире людей.

Одним из возможных путей решения этой проблемы является улучшение качества автотранспортных средств, с точки зрения их безопасности, экологии и экономии топлива. В этом случае особую актуальность приобретают теоретические работы по совершенствованию системных методов и аппаратных устройств исследования объектов управления - транспортных средств. Это и послужило основанием для постановки основной проблемной задачи данной диссертационной работы.

з

Цель работы. Разработка методов параметрической идентификации объекта управления человеко-машинной системы «двигатель-автомобиль-водитель-среда» (ДАВС), позволяющих повысить эффективность научных исследований по совершенствованию эксплуатационно-технических свойств транспортных средств.

Объектом исследования явились преимущественно легковые автомобили малого класса, карбюраторные и дизельные двигатели, а также модель человеко-машинной системы ДАВС.

Методика исследования базировалась на системных принципах анализа и синтеза неустановившихся форм управляемого движения транспортного средства. В основу идентификации были положены аналитические методы получения параметров автомобиля с использованием результатов натурных испытаний. При решении поставленных функций цели был использован метод математического моделирования основных подсистем замкнутой системы «автомобиль-среда-водитель».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации транспортного средства, построенные на использовании исходных данных, полученных в процессе испытаний транспортного средства в режиме свободного выбега.

2. Идентификация внешней и частичных скоростных характеристик двигателя в классе функций хорошо согласующихся с физическими процессами, происходящими в объекте исследования.

3. Математическая модель характеристик топливной экономичности двигателя с формированием эффективной области управляемых параметров, позволяющих минимизировать затраты топлива на совершение работы транспортным средством.

4. Модель управляемого движения автомобиля с функциями цели, дающими возможность исследовать влияние параметров объекта на характеристики управляемости и экономичности автомобилей.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1.Получены аналитические выражения, позволяющие на основе экспериментальных данных провести как полную, так и частичную параметрическую идентификацию транспортного средства в зависимости от целей и задач исследований.

2. Осуществлена идентификация скоростных характеристик карбюраторных и дизельных двигателей в классе функций, хорошо согласующихся с физическими процессами, происходящими в объекте исследования.

3. Разработано описание характеристик топливной экономичности двигателя с выделением наиболее эффективной области управляемых параметров, позволяющих минимизировать затраты топлива при выполнении соответствующего задания.

4. Построена модель управляемого движения автомобиля с заданными критериями качества, дающими возможность решать задачи параметрической оптимизации, а также задачи экономии топлива.

Квалификационная формула работы. В диссертационной работе на основе выполненных исследований осуществлено решение научной проблемы, имеющей важное научно-практическое и народно-хозяйственное значение, заключающееся в разработке методов параметрической идентификации объектов управления и получении модели человеко-машинной системы ДАВС, позволяющих решать задачи управляемости и экономичности транспортных средств.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в том, что:

1. Разработанные аналитические методы параметрической идентификации транспортного средства дают возможность существенно снизить погрешность полученных результатов, расширить круг решаемых задач и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований.

2. Методы идентификации скоростных внешних и частичных характеристик карбюраторных и дизельных двигателей, а также характеристик топ-

ливной экономичности имеют достаточно четкую физическую трактовку, охватывают широкий перечень варьируемых параметров и описывают процесс практически во всем диапазоне изменения переменных, что открывает возможность их использования при исследовании разных типов двигателей.

3. Модель управляемого движения автомобиля с предлагаемыми критериями качества позволяет решать задачи параметрической оптимизации объекта управления, а также разрабатывать мероприятия по экономии топлива, включая работы по совершенствованию конструкции транспортных средств.

Реализация работы. Аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации колесных машин были использованы при обработке результатов испытаний автомобилей при продольном движении в режиме выбега, что позволило существенно снизить погрешность определяемых параметров и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований. Успешно реализованы разработанные методы идентификации характеристик как карбюраторных, так и дизельных двигателей по результатам натурных испытаний.

Основные результаты в области параметрической идентификации объектов управления, а также теоретических и экспериментальных исследований человеко-машинной системы ДАСВ были внедрены в НИИ 21 МО РФ. Основные теоретические положения диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре "Автомобили» Московского Государственного Технического Университета «МАМИ» при проведении лабораторных работ и в лекционном курсе по дисциплинам "Теория автомобиля» и «Испытание автомобиля».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на 49-ой Международной научно - технической конференции ААИ «Приоритеты отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров», М.: МАМИ, 2004 г.; на Международной конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий»; Москва-Сочи, 2006, 2007г.г.; на заседании

кафедры «Автомобили» им. Е.А. Чудакова Московского государственного технического университета «МАМИ».

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 5 научных трудах, среди которых 3 работы опубликованы в издательствах, входящих в приоритетный перечень ВАКа.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников в количестве 130 трудов и приложений. Работа содержит 197 страниц машинописного текста, включая 37 таблиц и 34 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и цель работы, отражено содержание, построение и новизна научных исследований.

В первой главе «Проблемы моделирования транспортного средства как объекта управления системы «автомобиль-среда-водитель» (АСВ)» дается анализ выполненных научных исследований в области моделирования отдельных подсистем и системы АСВ в целом. Особое внимание уделено основополагающим в этой области работам отечественных и зарубежных ученых: Агейкина Я.С., Антонова Д.А., Балабина И.В., Бахмутова С.А., Гинцбурга Л.Л., Добрина A.C., Есипова М.И., Ечеистова Ю.А., Зимелева Г.В., Иванова A.M., Катанаева Н.Т., Келдыша М.В., Кисуленко Б.В., Кнороза В.И., Кутькова Г.М.,Литвинова A.C., Мирзоева Г.К., Морозова Б.И., Неймарка Ю.И., Носен-кова М.А., Петрова И.П., Петрушова В.А., Ракляра A.M., Селифонова В.В., Смирнова Г.А., Фалькевича Б.С., Фаробина Я.Е., Фуфаева H.A., Хачатурова A.A., Чудакова Е.А.,Шарипова В.А., Шухмана С.Б., Юрьева Ю.М., Беккера Г., Губера Л., Камма В., Кьеза А., Маруна X., Ринонаполи Л., Фрома X. и многих других.

Анализируя работы по исследованию состояния отечественной экономики и научных исследований в области моделирования человеко-машинных систем АСВ, сделан в работе вывод о необходимости принятия экстренных

мер по разработке мероприятий, связанных с повышением эффективности человеко-машинных систем АСВ.

С повышением требований к безопасности транспортных средств остро встают проблемы улучшения их эксплуатационно-технических свойств. Формируются задачи, заключающиеся в таких изменениях параметров машин, которые осуществлялись бы с учетом особенностей водителя, работающего в контуре управления движением автомобиля. Этот этап связан с приспособлением (адаптацией) машины к человеку. В связи с этим широкое распространение получили исследования управляемости и устойчивости при «боковом» движении автомобиля в режиме слежения (см. рис. 1) за действительной траекторией движения У относительно заданной У3 траектории. При этом определяется и минимизируется ошибка е слежения как разность е -уз~у.

р

V= const; Mk= canst; Мдв= const; Mw= const

Рис. 1. Система АСВ: Управляемое «боковое» движение (исследование управляемости и устойчивости системы).

Режим слежения обеспечивается устройством управления, описываемым передаточной функцией Wy(s), а свойства объекта управления (автомобиля) определяются его передаточной функцией W0(s). Замкнутая система функционирует в условиях внешних воздействий Р.

В диссертации показано, что описание в форме передаточных функций упрощает анализ системы и позволяет обобщить результаты. Однако при этом такие переменные, как, например, скорость продольного движения - V, крутящий момент на ведущих колесах - Мк, момент на валу двигателя - А4,,

момент сопротивления движению автомобиля - М№ и другие вынужденно принимаются как постоянные величины. В такой постановке обычно проводились испытания, когда траектория движения задавалась в форме «переставки» (смена полосы движения), «змейки», «рывок руля» и т.д.

На самом же деле случай постоянства переменных носит частный характер. Обычно все вышеперечисленные переменные в процессе движения изменяются, причем, в широком диапазоне, особенно, если рассматривать управляемое продольное движение в режиме слежения за действительной скоростью V (рис. 2).

Рис. 2. Система АСВ: Управляемое продольное движение (исследование управляемости, топливной экономичности и т.д.).

При таких испытаниях, как магистральный цикл, городской ездовой цикл, все вышеперечисленные переменные априори являются переменными величинами. В этом случае (рис.2) параметры двигателя - Д и объекта управления ОУ (автомобиля) должны быть идентифицированы в широком диапазоне варьирования переменных.

В диссертации при аналитическом исследовании системы АСВ водитель - В (см. рис. 2) заменен аналитическим автоматом (АА), имитирующим деятельность центральной нервной системы (ЦНС) и работу эффекторов (Э). АА определяет ошибку слежения АУ = У,-У, как разность между действи-

тельной V и заданной скоростью Уз. На основании полученного рассогласования скоростей формируется управляющий сигнал с^, который через двигатель воздействует на объект управления.

Поскольку в диссертации в качестве основной задачи поставлено исследование управляемого продольного движения системы АСВ, то потребовалась подготовка таких математических моделей двигателя и автомобиля, которые бы позволяли идентифицировать движение транспортного средства в широком диапазоне варьирования переменных, которые, в свою очередь, должны быть функционально связаны с моделью аналитического автомата управления движением автомобиля.

Во второй главе осуществлена идентификация модели продольного движения транспортного средства. Такие параметры как масса, линейные размеры, коэффициент сцепления колес с дорогой и так далее обычно определяются по известным хорошо отработанным методикам. Однако есть параметры и характеристики, которые задавать и определять оказывается достаточно сложно в силу влияния большого числа факторов. В работе ставятся и исследуются основные составляющие сил сопротивления движению автомобиля: постоянная составляющая, не зависящая от скорости движения; составляющая, зависящая от скорости движения и аэродинамическая составляющая, зависящая от квадрата скорости движения автомобиля.

Для определения параметров продольного движения автомобиля был выбран режим выбега (Мк = 0), для которого было получено уравнение:

Р = О~- = а0 + а1У + а2Г2, (1)

где: Сг = (Л/+/,/г, +12/г2)~ приведенная масса автомобиля; М - масса автомобиля; сила инерции автомобиля; г - приведенный радиус; /, - момент инерции пары передних колёс; 1г- момент инерции тракта преобразования мощности от коленчатого вала двигателя к ведущим колёсам; щ; Д;; а2 - подлежащие определению параметры движения автомобиля.

В режиме выбега в каждом /'- ом дискретном по времени измерении должны быть определены V, и ¿V, /Л. Для трех последовательных точек кривой со сдвигом на один шаг записывается система уравнений:

^г дУ, тг 2

Ш

(IV •>

О—^ = а0+а1Уи2+а2Уи22. иг

(2.1) (2.2) (2.3)

Решение системы уравнений (2) относительно искомых параметров а0; а/; £¡2 позволило получить аналитические выражения:

1

а, =

¿1

ж

п. (ОУ, <*УМ)

V Л йг )

(3)

а, =

[У,

йУ

¡+2

(у2м-у2,+2)

\ ж <а

[У\-У2М)

; (4)

1+2

<1У

дх

1-У

¿У

;+1

А '

*ум у <Ь Ум л {УыК+2 — К+2 )

(5)

Дггя каждой группы из трех последовательных измерений по выражениям (3), (4) и (5) определяются соответственно по одному значению параметров а„, я, и а2. Далее делается шаг на одну единицу по I и снова определяются параметры д0,а,,в, и так далее. Количество таких операций составляет величину, равную (п-2). Тогда средние значения искомых параметров могут быть определены из выражений:

и

^ п-2 | п-2 ^ л-2

7IX . (6)

и п У,!' 1 „ О ^ 1,1' „ л^

и-2~Г и-2^Г «-21^

Кроме того, в диссертации был разработан модифицированный метод, по которому предполагается один (или два) из трех неизвестных параметров определить чисто экспериментальным путем, а для получения двух (или одного) других параметров использовать описанный в предыдущем параграфе аналитический метод с использованием характеристик, полученных в процессе испытаний автомобиля в режиме выбега.

Модифицированный метод 1 построен на использовании коэффициента а0, полученного чисто экспериментальным путем. Тогда для получения двух других коэффициентов были получены аналитические выражения, построенные на использовании результатов испытаний автомобиля в режиме выбега:

в

а.

& Ж

■ (8)

В модифицированном методе 2 предполагается использовать экспериментально полученные коэффициенты а0 иа/,а для определения коэффициента 02 предлагается аналитическое выражение:

а2 = (О^-а0~а^)/Г> (9)

В третьей главе проведены экспериментально-теоретические исследования объекта управления системы АСВ. В первую очередь определена погрешность разрабатываемых методов идентификации. Для того чтобы исключить влияние погрешности получения характеристик автомобиля по выбегу, проверка адекватности предложенных методов велась с использованием результатов имитационного моделирования. С этой целью была подготовлена

модель продольного движения автомобиля и получены необходимые результаты движения в режиме выбега, которые были использованы для определения искомых коэффициентов по выражениям (3) - (9). Степень адекватности определялась по сходимости параметров исходной модели движения автомобиля с параметрами, определенными по формулам (3) - (9). Отклонения этих результатов не превышали 1 %.

Разработанные методы были использованы при обработке натурных испытаний, проведенных под руководством профессора МГТУ «МАМИ», к.т.н. Селифонова В.В. В качестве объекта испытания был принят автомобиль УАЗ. Регистрировались следующие параметры движения: V - скорость продольно-' го движения при выбеге, км/ч; 5 -пройденный путь между двумя очередными регистрациями, м; г - время прохождения автомобилем пути 5 за один шаг снижения скорости на 5 км/ч, с; _/- значение ускорения в каждом регистрируемом цикле, м/с2; г - номер шага регистрации параметров движения автомобиля. Снаряженная масса автомобиля составляла 1600 кг, Выбег осуществлялся с 90 км/ч. Проведены 2 замера - по одному в каждую сторону через каждые 5 км/ч.

Расчет параметров движения автомобиля по разрабатываемым методам был построен на использовании базы данных по показателям: скорости движения V, и ускорения ¿К/ /А, зафиксированных на каждом шаге.

Для уравнения (1) движения автомобиля УАЗ в режиме выбега по всем предлагаемым методам были получены практически одинаковые результаты: ао =205.76 кг*м/с2; а; =2,4 кг/с; я2 = 0,64 кг/м. Отклонения не превышали 5%.

Четвертая глава диссертации связана с разработкой модели управляемого продольного движения системы «двигатель-автомобиль-водитель-среда» (ДАВС). Проведено аналитическое конструирование регуляторной части системы управления продольным движением, что позволило завершить построение системы управления автомобиля. В основу модели системы положены функции цели в форме минимального отклонения действительной скорости движения от заданной, а также экономические критерии качества.

Реализация экономических функций цели возможна лишь при построении модели энергетической установки с описанием характеристик топливной экономичности, а также внешней и частичных характеристик двигателя, представляющих собой зависимость эффективной мощности и крутящего момента от скорости вращения вала двигателя tí) при различных положениях дроссельной заслонки рд.

При подготовке модели предполагалось, что эффективная мощность двигателя формируется как результат вычитания мощности механических потерь из развиваемой двигателем мощности без учета потерь. Полученная модель скоростных характеристик имела вид:

Ме (и, Рд ) = /ЗдМеа (1 - к){1 - ) +

+ кМео-гп{1-кр+кр//Зд)'кУ ' (10)

где: Мео - максимальный момент, полученный в идеальных условиях при отсутствии потерь в двигателе; к - коэффициент, зависящий от начальных условий; кс постоянный коэффициент; Тп - постоянная, характеризующая интенсивность роста момента в зависимости от скорости вращения вала двигателя при фиксированном положении дроссельной заслонки; г - коэффициент демпфирования, полученный при рд =1; kv- коэффициент, характеризующий потери в зависимости от квадрата скорости вращения вала двигателя.

Отличительная особенность полученной модели (10) от существующих моделей заключена в учете рассеяния энергии в зависимости от квадрата скорости вращения вала двигателя в совокупности с механическими потерями.

С использованием модели (10) была идентифицирована зависимость крутящего момента от координат рд и п двигателя ЗМЗ-24-01. В результате обработки экспериментальных внешней и частичных характеристик получены исходные данные для расчетных исследований: Мю-32 кг*м; Г„=1481 об/мин; г=0,0027 кг*м / мин / об; kw =4*10~*кГ*м*минг/об2; ¿=0,3; £с=0,3; кр = 0,3; (при переходе от числа оборотов в минуту к угловой скорости вра-

щения вала двигателя использовались данные: Ме0=32 кг*м; 7^=116.26 рад/с; г=0,028кг*м/с/рад; = 6.25*10-*кГ*м*с*/радг ; ¿=0,3; £с=0,3; ^ =0,3).

Внешняя и семейство частичных характеристик этого двигателя, вычисленные по уравнению (10), совместно с экспериментальными характеристиками при различных углах (Зд открытия дроссельной заслонки представлены на рис. 3. На рис. 4. приведены идентифицированная и экспериментальная характеристики мощности двигателя ЗМЗ-24-01 при одних и тех же углах /Зд открытия дроссельной заслонки в зависимости от угловой скорости со вала двигателя.

Анализ сравнительных мощностных и скоростных характеристик двигателя ЗМЗ-24-01 (рис. 3 и рис. 4) показал не только качественное, но и достаточно хорошее количественное совпадение результатов. В основном, отклонения расчетных значений от экспериментальных лежат в пределах 5%.

20 18 16 14 12 10

— _

-» •

? £ & -Яг ль в • -

□ •

& £ '¿С ■О ж И. & ■и; ■в- — - —

ли -ч.

ж. ■Ж

X ц * Ч "Л, 1Ц

[х X. VI

— — ж, -Ж •ч ■х •¡ч ■л —

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 п*250,об/мин

-Ряд1

-Рядб

-Ряд2 —й—РядЗ -Ряд7 —ЭК—Ряд8

-Ряд4 -Ряд9

Ряд5 Ряд«

Рис. 3. Сравнение идентифицированных скоростных характеристик двигателя ЗМЗ-24-01 (ряды 1- 5 при: %=/; рд=0,8; (Зд=0,6; $д=0,4; ¡Зд=0,2) и экспериментальных характеристик с соответствующими значениями (Зд (ряды 6-10).

£

80000 70000 60000 50000 !. 40000 30000 20000 10000 о

1

2 4

ю=п*104,67, рад/с

•Ряд1 ■Рядб

Ряд2 Ряд7

РядЗ Ряд8

Ряд4 ■Ряд9

Ряд5 -ж- Ряд10

Рис. 4. Сравнение идентифицированных характеристик мощности двигателя ЗМЗ-24-01 (ряды 1- 5 при: /Зд=7; /Зд=0,8; Рд*=0,6; Рд=0,4; /Зд=0,2) и экспериментальных характеристик с соответствующими значениями /Зд (ряды 6-10) в функции угловой скорости со вала двигателя.

Основные положения моделирования карбюраторных двигателей были перенесены и на описание характеристик дизельных двигателей. Опубликованные д.т.н. Шухманом С.Б. характеристики дизельного двигателя ОТ466 были идентифицированы в том же классе функций в виде уравнения:

К =[/?(Ме0+Ме,(1-ехр(-(®-«о)/№ + ^/^)))--™)](1-ехр(-^ + <Уо))6) ' (И)

где: 0.1</? <1- положение рейки топливного насоса; Мео~0,7 кН*м; Мек=0,55 кН*м; г=0.002кН*м*с/рад;^ =270 рад/с; и^ЮОрад/с^Ю ;£2=5.

Результаты расчетов по модели (11) представлены на рис. 5. Они хорошо согласуется с экспериментальными характеристиками. Параметры, входящие в экспоненциальную модель, имеют достаточно четкую физическую трактовку, хорошо настраиваются в процессе идентификации на результаты испытания объекта исследования. Сама же модель представляет собой достаточно простую функцию с определенным входом ¡3 для управления процес-

сом изменения эффективным моментом и может быть использована при моделировании человеко-машинных систем «двигатель-автомобиль-водитель-среда».

Топливная экономичность автомобиля оценивалась расходом топлива, отнесенным к пройденному пути, и была представлена уравнением:

8х=8еМеПе/сгк(ПеИ-Пус-Пфс) , (12)

где: gx - расход топлива на единицу пробега; gs - удельный расход топлива; с - коэффициент, учитывающий размерности и плотность топлива; i - общее передаточное число трансмиссии; П, - угловая скорость вращения вала двигателя; Оу;- угловая скорость упругого скольжения; Пфс- угловая скорость, связанная с фрикционным срывом контакта относительно опоры; - радиус свободно катящегося колеса.

\м+100, рад^с

Ряд 1 -а- Ряд2 -й- РядЗ -к—Ряд4 -*-Ряд5 -*-Ряд6

Рис. 5. Идентификация экспериментальных характеристик двигателя ОТ466 в классе экспоненциальных функций (ряд 1 - Р = 1; ряд 2 - Р =0,85; ряд 3 -Р = 0,7; ряд 4 - Р =0,55; ряд 5 - Р = 0,4; ряд 6 - Р = 0,25).

В уравнении (12) удельный расход топлива не является постоянной величиной. В реальности ge представляет собой достаточно сложную функцию, которая в диссертации идентифицирована выражением:

Ье 6ете , (13)

где: ёеон - начальное значение удельного расхода; РТ - разрежение во всасывающем коллекторе или трубопроводе (Рт0 - его начальное значение); Трн -постоянная, характеризующая темп спада характеристики; - конечное значение удельного расхода; Р0 - атмосферное давление; Трк - постоянная, характеризующая темп подъема характеристики.

Для получения сравнительной оценки результатов идентификации данные расчетных исследований были нанесены на результаты экспериментальных исследований (см. рис. 6). Расчетная кривая (ряд 1) располагается в зоне средних значений экспериментальных характеристик, что позволяет говорить о вполне удовлетворительных результатах идентификации.

При исследовании процессов управления системы ДАВС в качестве оценки управляемости использовались интегральные критерии, которые одновременно отвечают на вопросы качества и точности слежения за заданным законом движения. Это позволяет решать задачи параметрической оптимизации, связанные с нахождением таких параметров системы, которые обеспечивают достижение поставленной функции цели с максимальной эффективностью. Решение такой задачи в существенной мере упрощается, если движение объекта осуществляется в нормированных условиях.

При движении автомобиля в режиме городского ездового цикла оценка качества объекта управления велась по интегралу квадрата отклонения действительной скорости Кд от заданной скорости

Пй) = (14)

500

450 -

400 -

350 -

и га 300 -

1 250 -

ё 200 -

150 •

100 -

50 -

.... .... ...

\ 7 I

/

# 5 Г

!

• ;

I

— !

0,2 0,4 0,6 0,8 Р1,кг/смл2

1,2

■Ряд1 —в— Ряд2 —л—РядЗ -Х-Ряд4

Рис. 6. Зависимость удельного расхода топлива §е от давления в трубопроводе Рт и от числа оборотов вала двигателя п. Экспериментальные характеристики

двигателя ЗМЗ - 24-01: ряд 2- 2000 об/мин; ряд 3 - 3000 об/мин; ряд 4 - 4000 об/мин; расчетная характеристика - ряд 1.

В магистральном ездовом цикле определялись затраты топлива на совершение объектом управления определенной работы. Целевая функция, описывающая затраты топлива, строилась на основе выражений (12) и (13). Графики ездовых циклов представлены на рис. 7.

Математическая модель системы ДАВС строилась с использованием целевых функций, описаний движения автомобиля и системы управления движения автомобиля в нормированных условиях (модель системы представлена в диссертации).

В качестве иллюстрации на рис. 8 представлены результаты аналитических исследований системы ДАВС заездов в режиме магистрального ездового цикла с экономическим критерием в форме расхода топлива за один цикл с заданной установившейся скоростью (^=100 км/ч;

Уг =90 км/ч; Гз =80 км/ч; 1^=70 км/ч). Анализ этих результатов позволил сформулировать вывод, касающийся влияния параметра а2 на характеристики топливной экономичности автомобиля.

Рис. 7. Графики магистрального цикла (ряд 1) и городского ездового цикла

(ряд 2).

450 -, ..... ...... —- — • X

350 -

йГ

3 0 1 0 а2, 2 0 кг/м ,3 0,4

—•— Ряд1 —»— Ряд2 -д-РядЗ —к— Ряд4

Рис. 8. Зависимость расхода топлива ge от коэффициента сопротивления воздуха а2 за один заезд с заданной установившейся скоростью (ряд 1 -^1=100 км/ч; ряд 2 - К2 =90 км/ч; ряд 3 - У2 =80 км/ч; ряд 4 - Г4=70 км/ч).

Таким образом, системы ДАВС дают возможность проводить исследования процессов управления объектов с заданными критериями и осуществлять их параметрическую оптимизацию.

Основные результаты и выводы

Проведенные научно-исследовательские работы позволили решить поставленные в диссертации задачи, связанные: с разработкой методов определения параметров модели продольного движения автомобиля; с идентификацией характеристик двигателя в классе непрерывных функций в широком диапазоне варьирования переменных; с исследованием системы ДАВС с интегральными критериями качества и др.

В отличие от существующих регрессионных методов определения параметров движения транспортных средств, предлагаемые в диссертации методы построены на использовании аналитических выражений, дающих возможность при непосредственном использовании результатов натурных испытаний по выбегу провести как полную, так и частичную параметрическую идентификацию продольного движения транспортного средства.

Полученные характеристики двигателя отличаются возможностью широкого варьирования как самих переменных, так и диапазона их изменения, что дает возможность моделировать управляемое продольное движения системы ДАВС.

По результатам научных исследований, проведенных в рамках задач диссертации, сформулированы следующие выводы:

1. Разработанные аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации транспортного средства дают возможность расширить круг решаемых задач и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований, а также существенно снизить погрешность полученных результатов. В процессе имитационного моделирования выбега при отклонениях исходных данных в интервале 10 % погрешности определения среднеарифметических значений параметров, лежали в пределах 0,25 - 0,9 %.

2. Анализ результатов имитационного моделирования продольного движения транспортного средства с соответствующей обработкой зарегистрированных значений ускорений и скорости выбега предложенными методами по-

казал, что конечный результат с достаточно высокой точностью может быть получен при обработке всего лишь трех точек зарегистрированных значений скорости и ускорения.

3. Точность полученных параметров аналитическим и модифицированными методами практически не зависит от длительности шага регистрации характеристик продольного движения при выбеге. Однако предлагаемые методы чувствительны к точности получения экспериментальных данных. При высокой точности регистрации экспериментальных данных можно получить достоверный конечный результат при ограниченном количестве шагов регистрации параметров.

4. Предлагаемый метод идентификации скоростных внешней и частичных характеристик двигателя, а также характеристик топливной экономичности имеет достаточно четкую физическую трактовку, охватывает широкий перечень варьируемых параметров и описывает процесс практически во всем диапазоне изменения переменных. В основном, отклонения расчетных значений от экспериментальных лежат в пределах, не превышающих ± 5%. Эти особенности метода открывают возможность его использования при исследовании других типов двигателей.

5. Построение модели человеко-машинной системы АСВ связано с необходимостью получения интегральных критериев оценки (управляемости, устойчивости, топливной экономичности и др.), дающими возможность получить оценку, как качества системы, так и оценку ее точности, в то время как прямые оценки связаны с получением какой-либо одной из них, поэтому не могут быть использованы в оптимизационных задачах.

6. Анализ результатов расчетно-аналитического эксперимента с помощью разработанной модели системы ДАВС в режиме магистрального ездового цикла показал, что при скорости 70 км/ч приращение коэффициента сопротивления воздуха а2 на величину 0,1 кг/м привело к увеличению расхода топлива за цикл на величину 24,74 г/цикл (в пересчете на 100 км увеличение расхода составило 618,5 г.). При скорости 100 км/ч приращение коэффициен-

та сопротивления воздуха а2 на ту же величину 0,1 кг/м привело к увеличению расхода топлива за цикл на величину 34,02 г/цикл (в пересчете на 100 км увеличение расхода составило 850,5 г.).

7. Модель управляемого движения автомобиля с предлагаемыми критериями качества позволяет решать задачи параметрической оптимизации объекта управления, а также разрабатывать мероприятия по экономии топлива, включая работы по совершенствованию конструкции транспортных средств.

Основные положения диссертации опубликованы в трудах

1. Катанаев Н.К. Идентификация параметров модели продольного движения автомобиля. //Материалы 49-ой Международной научно -технической конференции ААИ «Приоритеты отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров». Секция 4.4.2, МГТУ «МАМИ», М., 2005, с.14-18.

2. Катанаев Н.К. Математическое моделирование в управлении потребительскими свойствами. //Материалы Международной конференции и Российской научной школы «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий». Часть 2.- М.: МАМИ, 2004, с.53-58.

3. Лепешкин A.B., Курмаев Р.Х., Катанаев Н.К. Идентификация работы двигателя самоходной машины для использования в математической модели ее движения (на примере двигателя ДТ466). //Известия МГТУ «МАМИ». Науч. рецензируемый журнал. - М., МГТУ «МАМИ». № 2(4), 2007, с.68-73.

4. Лепешкин A.B., Катанаев Н.К., Драгунов С.С. Моделирование процессов управления продольным движением автомобиля с помощью аналитических автоматов. //Известия МГТУ «МАМИ». Науч. рецензируемый журнал. - М., МГТУ «МАМИ». №1(5), 2008, с.66-72.

5. Катанаев Н.К Параметрическая идентификация продольного движения автомобиля. //Известия МГТУ «МАМИ». Науч. рецензируемый журнал. -М„ МГТУ «МАМИ». №1(5), 2008, с.34-39.

6. Лепешкин A.B., Курмаев Р.Х., Катанаев Н.К. Математическая модель работы дизельного двигателя ДТ-466, полученная в результате математической идентификации данных его стендовых испытаний [Текст: свидетельство об отраслевой регистрации разработки №11608 от 24.10.2008/№ гос. Регистрации 50200802097/Инновации в науке и образовании №10(45)-с.7.

Катанаев Николай Константинович Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук «Параметрическая идентификация объекта управления человеко-машинной системы «автомобиль-среда-водитель». Подписано в печать 0%. 04- 2009 г. Заказ №

Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз.

Бумага типографская_Формат 60x90/16_

МГТУ «МАМИ», 107023, г. Москва, ул. Б. Семеновская, 38.

Ведение

1 Проблемы моделирования транспортного средства как объекта 9 управления системы «автомобиль- среда водитель» (АСВ)

1.1 Состояние отечественной автомобилестроительной отрасли

1.2 Обзор теоретических исследований в области моделирования 15 системы АСВ

1.3 Выводы'по обзору и постановка задач диссертации

2 Идентификация параметров модели движения транспортного 30 средства

2.1 Уравнение продольного движения автомобиля

2.2 Регрессионный метод определения параметров модели движения 34 транспортного средства

2.3 Аналитический метод определения параметров модели с 42 использованием экспериментальных характеристик

2.4 Модифицированные методы определения параметров модели

3 Экспериментально-теоретические исследования объекта 55 управления системы АСВ

3.1 Исследование погрешности разрабатываемых методов 55 идентификации

3.2 Представление экспериментальных характеристик объекта 74 управления для реализации в разрабатываемых методах идентификации

3.3 Результаты экспериментально-теоретических исследований 89 идентификации параметров движения транспортных средств

4 Модель управляемого продольного движения системы 105 «двигатель-автомобиль-водитель-среда» (ДАВ С)

4.1 Аналитическое конструирование автоматов управления 105 продольным движением автомобиля

4.2 Двигатель в системе управления движения автомобиля

4.2.1 Моделирование скоростных характеристик карбюраторного двигателя

4.2.2 Идентификация характеристик дизельного двигателя

4.3 Трансформация эффективного момента двигателя к ведущему 129 колесу

4.4 Описание характеристик топливной экономичности автомобиля

4.5 Исследование процессов управления системы ДАВС 140 Заключение и выводы 147 Литература 150 Приложение

Бурное развитие цивилизации, повышение материально-технической базы жизнедеятельности человека, его культурного уровня и мобильности вызвало интенсивный рост грузооборотов, повышение скоростей передвижения и прогрессирующий рост числа транспортных средств. Автомобиль, управляемый водителем, стал самой распространенной в мире человеко-машинной системой.

Результатом массового проявления деятельности человека явилось появление острейших проблем в области охраны окружающей среды, безопасности движения и катастрофического исчезновения естественных видов энергоресурсов. Настал момент, когда человечество оказалось на грани возможности ликвидации последствий своей необузданной разрушительной деятельности.

В мире создан такой парк автомобилей, что он оказался реальной угрозой окружающей среде. При работе двигателя в воздух выбрасывается окись углерода, окислы азота и серы, углеводороды, альдегиды, сажа, свинец. Доля автомобилей в загрязнении воздуха в Европе достигает почти 50%, а в США и того больше - 60%.

Мы уже сейчас наблюдаем критическое состояние запасов ценнейшего вида топлива - нефти. Растущие с каждым годом потребности в питании двигателей создают дефицит, из-за которого разгораются как локальные, так и глобальные конфликты. Уже сейчас разрабатываются и активно внедряются новые источники энергии. Внедряются мероприятия по строжайшей экономии топлива.

Не менее актуальной является проблема безопасности движения, особенно в России. В нашей стране в дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) ежегодно гибнет порядка 35 тысяч человек. Это составляет почти десятую часть погибших в мире людей. Смертность от ДТП в высокоразвитых странах превышает смертность от различных инфекционных заболеваний. Из материалов мировой статистики следует, что по вине человека совершаются значительно больше половины всех ДТП.

Одним из возможных путей хотя бы частичного решения этой проблемы является улучшение качества автотранспортных средств, с точки зрения их безопасности, экологии и экономии топлива. Немаловажную роль в этом деле приобретают теоретические работы по совершенствованию системных методов и аппаратных устройств исследования объектов управления — транспортных средств: Это и послужило основанием для постановки основной проблемной задачи данной диссертационной работы.

Использование научно-практических достижений в теории колесных машин способствует повышению адаптивности системы к изменениям внешней среды, технического состояния транспортного средства и психофизического состояния водителя. Системы управления должны обладать высоким быстродействием, широкой возможностью организовывать поиск экстремума по многим параметрам системы АСВ и вырабатывать рекомендации водителю по оптимизации процессов вождения автомобиля. И, тем не менее, человек в системе управления выполняет целый ряд функций, которые пока еще эффективно не могут быть реализованы и не поддаются моделированию с нужной степенью соответствия реальному процессу. Это создает трудности при математических методах исследования человеко-машинных систем. Поэтому проблема параметрической идентификации объекта управления человеко-машинной системы «автомобиль-среда-водитель» по-прежнему остается актуальной проблемой.

Научным содержанием представленной диссертации явился комплекс исследований, включающий разработку методов параметрической идентификации основных составляющих человеко-машинной системы «автомобиль-среда-водитель». Исследования включают также доказательство адекватности теоретических результатов эксперименту и моделирование управляемого продольного движения автомобиля с разработанными целевыми функциями.

Методика исследования базировалась на системных принципах анализа и синтеза неустановившихся форм управляемого движения транспортного средства. В основу идентификации были положены аналитические методы получения параметров автомобиля с использованием результатов натурных испытаний объекта исследований. При идентификации объекта управления осуществлялась декомпозиция последнего на функционально связанные между собой подсистемы.

При решении поставленных функций цели был использован метод математического моделирования основных подсистем замкнутой системы «автомобиль-среда-водитель».

Объектом исследования явились легковые и грузовые автомобили, карбюраторные и дизельные двигатели, а также модель человеко-машинной системы ДАВС.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1 .Получены аналитические выражения, позволяющие на основе экспериментальных данных провести как полную, так и частичную параметрическую идентификацию транспортного средства в зависимости от целей и задач исследований.

2. Осуществлена идентификация скоростных характеристик карбюраторных и дизельных двигателей в классе функций, хорошо согласующихся с физическими процессами, происходящими в объекте исследования.

3. Разработана математическая модель, позволяющая достаточно точно описать характеристики топливной экономичности двигателя и выделить наиболее эффективную область управляемых параметров, позволяющих минимизировать затраты топлива при выполнении соответствующего задания.

4. Построена модель управляемого движения автомобиля с заданными критериями качества, позволяющими решать задачи параметрической оптимизации, а также задачи экономии энергоресурсов.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в том, что:

1. Разработанные аналитические методы параметрической идентификации транспортного средства дают возможность существенно снизить погрешность полученных результатов, расширить круг решаемых задач и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований.

2. Методы идентификации скоростных внешних и частичных характеристик карбюраторных и дизельных двигателей, а также характеристик топливной экономичности имеют достаточно четкую физическую трактовку, охватывают широкий перечень варьируемых параметров и описывают процесс практически, во всем диапазоне изменения переменных. Эти особенности методов открывают возможность их использования при исследовании разных типов двигателей.

3. Модель управляемого движения автомобиля с предлагаемыми критериями качества позволяет решать задачи параметрической оптимизации объекта управления, а также разрабатывать мероприятия по экономии топлива, включая работы по совершенствованию конструкции транспортных* средств.

Реализация работы. Аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации колесных машин были использованы при обработке результатов испытаний автомобилей при продольном движении в режиме выбега, что позволило расширить круг решаемых задач, существенно снизить погрешность определяемых параметров и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований. Успешно реализованы разработанные методы идентификации характеристик как карбюраторных, так и дизельных двигателей по результатам натурных испытаний.

Основные результаты в области параметрической идентификации объектов управления, а также теоретических и экспериментальных исследований человеко-машинной системы ДАСВ были внедрены в ФГУ 21 Научно-исследовательского института Министерства Обороны РФ. Основные теоретические положения диссертации внедрены также в учебный процесс на кафедре "Автомобили» Московского Государственного Технического Университета «МАМИ» при проведении лабораторных работ и в лекционном курсе по дисциплинам "Теория автомобиля» и «Испытание автомобиля».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на 49-ой Международной научно — технической конференции ААИ «Приоритеты отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров». Секция 4; М.: МАМИ, 2004 г.; на Международной конференции и Российской научной школы «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий»; Москва-Сочи, 200б,2007г.г.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации транспортного средства, построенные на использовании исходных данных, полученных в процессе испытаний транспортного средства в режиме свободного выбега.

2. Идентификация внешней и частичных скоростных характеристик двигателя в классе функций хорошо согласующихся с физическими процессами, происходящими в объекте исследования.

3. Математическая модель характеристик топливной экономичности двигателя с формированием эффективной области управляемых параметров, позволяющих минимизировать затраты топлива на совершение работы транспортным средством.

4. Модель управляемого движения автомобиля с функциями цели, дающими возможность исследовать влияние параметров объекта на характеристики управляемости и экономичности автомобилей.

Заключение и выводы

Таким образом, проведенные научно-исследовательские работы позволили решить следующие поставленные в диссертации задачи:

1 .Разработать метод определения параметров модели продольного движения автомобиля.

2.Создать методику и провести параметрическую идентификацию математического описания объекта управления системы «автомобиль-среда-водитель» с помощью имитационного моделирования.

3.Построить модель аналитического автомата управления продольным движением автомобиля.

4.Осуществить идентификацию характеристик двигателя в классе непрерывных функций в широком диапазоне варьирования переменных.

5.Провести исследования системы «водитель-автомобиль-двигатель-среда» с интегральными критериями качества и выявить потенциальные возможности модели системы в задачах параметрической оптимизации объекта управления.

Процедуры решения каждой из задач включали этапы моделирования протекающих в изучаемом объекте процессов, экспериментально-аналитического исследования объекта и получения результатов для проведения последующих практических и научных работ.

По результатам научных исследований, проведенных в рамках задач диссертации, сформулированы следующие выводы:

1. В отличие от регрессионных методов определения параметров движения транспортных средств, предлагаемые методы построены на использовании аналитических выражений, дающих возможность при непосредственном использовании результатов натурных испытаний по выбегу получить конечный результат.

2. Разработанные аналитические и модифицированные методы параметрической идентификации транспортного средства дают возможность существенно снизить погрешность полученных результатов, расширить круг решаемых задач и снизить затраты на проведение всего цикла испытаний объекта исследований.

3. Полученные аналитические выражения позволяют на основе экспериментальных данных по выбегу провести как полную, так и частичную параметрическую идентификацию продольного движения транспортного средства в зависимости от целей и задач исследований.

4. Анализ результатов имитационного моделирования продольного движения транспортного средства с обработкой зарегистрированных значений ускорений и скорости выбега предложенными методами показал, что конечный результат с достаточно высокой точностью может быть получен при обработке всего лишь одного шага зарегистрированных значений скорости и ускорения выбега.

5. Использование результатов испытания автомобиля в режиме выбега без предварительной обработки в значительной мере снижает достоверность расчетных исследований. Грубые округления экспериментальных данных иногда делают невозможным их использование в сложных исследованиях.

6. Точность полученных параметров аналитическим и модифицированными методами практически не зависит от длительности шага регистрации характеристик продольного движения при выбеге. Однако предлагаемые методы весьма чувствительны к точности получения экспериментальных данных. При высокой точности регистрации экспериментальных данных можно получить достоверный конечный результат при ограниченном количестве шагов регистрации характеристик выбега.

7. Аналитические и модифицированные методы позволяют получить искомые параметры с любым из перечисленных наборов экспериментальных характеристик:

- с набором экспериментальных характеристик по выбегу;

- с набором экспериментальных характеристик по выбегу и характеристик квазистатического испытания, связанного с определением постоянной составляющей сопротивления движению транспортного средства;

- с набором экспериментальных характеристик по выбегу, характеристик квазистатического испытания и характеристик, связанных с определением составляющей сопротивления движению транспортного средства, линейно зависимой от скорости продольного движения.

8. Предлагаемый метод идентификации скоростных внешней и частичных характеристик двигателя, а также характеристик топливной экономичности имеет достаточно четкую физическую трактовку, охватывает широкий перечень варьируемых параметров и описывает процесс практически во всем диапазоне изменения переменных. Эти особенности метода открывают возможность его использования при исследовании других типов двигателей.

9. Модель управляемого движения автомобиля с предлагаемыми критериями качества позволяет решать задачи параметрической оптимизации объекта управления, а также разрабатывать мероприятия по экономии топлива, включая работы по совершенствованию конструкции транспортных средств.

1. Автомобили. Управляемость и устойчивость. Термины и определения. ОСТ 37.001.051. - 73.-М.: Минавтопром. - 11с.

2. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. М.: Машиностроение, 1972. — 184с.

3. Антонов Д.А. Метод построения диаграммы устойчивости многоосных автомобилей. — Автомобильная промышленность, 1961, №11, с.16 20.

4. Антонов Д.А. Экспериментальные зависимости по боковому уводу шин. Автомобильная промышленность, 1963, № 5, с.21 - 22.

5. Антонов Д.А. К расчету проектируемых автомобилей на устойчивость движения. Автомобильная промышленность, 1963, № 9, с. 18 - 20.

6. Антонов Д.А. О статическом методе испытания устойчивости установившегося движения. Автомобильная промышленность, 1965, №11, с.25-28.

7. Антонов Д.А. К вопросу о коррекции коэффициента сопротивления уводу эластичного колеса. Автомобильная промышленность, 1968, №12, С.15- 17.

8. Антонов Д.А. К вопросу о влиянии тяговых и тормозных сил на коэффициент сопротивления уводу. Автомобильная промышленность, 1969, №6, с.24.

9. Антонов Д.А. Теория устойчивости движения многоосных автомобилей. -М.: Машиностроение, 1978, -216с.

10. A.c. 409103 (СССР). Стенд для определения кривизны средней линии контактного пятна эластичного колеса. / Морозов Б.И., Катанаев Н.Т. -Опубл. вБ.И. 1974, №48.

11. A.c. 428244 (СССР). Способ определения кривизны средней линии контактного пятна эластичного колеса. / Морозов Б.И., Катанаев Н.Т. — Опубл. вБ.И. 1975, № 18.

12. A.c. 521492 (СССР). Устройство для исследования качения колес автомобиля. / Морозов Б.И., Катанаев Н.Т., Ечеистов Ю.А. Опубл. в Б.И. 1976, № 26.

13. A.c. 515959 (СССР). Устройство для определения кривизны средней линии контактного пятна эластичного колеса в дорожных условиях. / Морозов Б.И., Катанаев Н.Т. Опубл. в Б.И. 1976, № 20.

14. Брюханов А.Б. Исследование и выбор оценок для расчетного анализа управляемости автомобиля Дис. канд. техн. наук, М.: МАМИ, 1976, -183с.

15. Гаделынин Т.К., Межов А.Е. Основные понятия и методы оптимального управления и их приложения к исследованию динамики автомобиля. : М., МАМИ, 1991.-85с.

16. Гаспарянц Г.А. Боковой увод автомобильного колеса. В кн.: Вопросы машиностроения, М., изд-во АН СССР, 1950, с.261 - 268.

17. Генбом Б.Б., Демьянюк В.А., Мыськин Т.Г. Об устойчивости движения заторможенного автомобиля. Автомобильная промышленность, 1974, № 3, с.22-25.

18. Гинзбург А.Р., Тимофеев A.B. Об адаптивной стабилизации программных движений механических систем. ПММ, 1977, т.41, в.5, с.859- 869.

19. Гинцбург JI.JT. К вопросу об оценке управляемости автомобилей при прямолинейном движении. Автомобильная промышленность, 1966, N° 8, с.15-18.

20. Гинцбург Л.Л. Методика сравнительной оценки управляемости автомобиля при прямолинейном движении. В кн.: Труды семинара по устойчивости и управляемости автомобилей. - М.: НАМИ, вып. 1, 1966, с. 12 - 20.

21. Гинцбург Л.Л. Расчет параметров управляемости при движении автомобиля по траектории переменной кривизны. — Автомобильнаяпромышленность, 1971, № 11, с.22 25.

22. Гинцбург JI.JI. Устойчивость управляемого движения автомобиля относительно траектории. Автомобильная промышленность, 1977, № 9, с.27-31.

23. Гинцбург Л.Л., Носенков М.А. Методы оценки управляемости автомобиля на поворотах. Автомобильная промышленность, 1971, №2, с.14- 17.

24. Гинцбург Л.Л., Кисуленко Б.В. О границах применимости скорости поворотов рулевого колеса в качестве измерителя управляемости автомобилей при прямолинейном движении. — ЭИ "Конструкция автомобилей", 1977, № 1, с.29 39.

25. Гинцбург Л.Л. Управляемость автомобиля с задними управляемыми колесами. Автомобильная промышленность, 1982, № 4, с.18 - 20.

26. Гольдин Г.В., Додонов Б.М., Хачатуров A.A. и др. Уравнения кинематических связей для общего случая движения эластичного колеса. Научн. тр. / Моск. автомоб. - дор. ин-т, 1971, с.23 - 31.

27. Гольдин Г.В., Додонов Б.М., Мокин Е.И. и др. Исследование качения колеса в неустановившемся и установившемся режимах. В кн.: Устойчивость управляемого движения автомобиля, вып.68, - М., МАДИ, 1973, с.42 - 52.

28. Гольдин Г.В., Додонов Б.М., Мокин Е.И. и др. Аналитический метод определения кинематических коэффициентов кривизны шины. В кн.: Устойчивость управляемого движения автомобиля, вып. 68, - М., МАДИ, 1973, с.38-41.

29. Гольдин Г.В., Додонов Б.М., Мокин Е.И. и др. О качении эластичного колеса в продольной плоскости при наличии проскальзывания. В кн.: Устойчивость управляемого движения автомобиля, вып. 68, - М., МАДИ, 1973, с.32- 37.

30. Гольдин И.И., Ротенберг Р.В., Хубелашвили Ш.И. Моделирование управляющих действий водителя автомобиля. Автомобильная промышленность, 1977, № 7, с.15 - 17.

31. Гринченко И.В., Смирнов Г.А. К вопросу об определении основных геометрических параметров криволинейного движения автомобиля. — Тр. МВТУ, № 166, Вопросы автомобилестроения, в.1, 1973, с.159 164.

32. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель. /Под общ. ред. A.A. Хачатурова. -М.: Машиностроение, 1975. 535с.

33. Дисперсионная идентификация. / Под ред. Н.С.Райбмана. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1981. - 336с.

34. Добрин A.C. Исследование движения автомобиля по заданной траектории. В кн.: Труды семинара по управляемости и устойчивости автомобилей. Вып.1. -М.: НАМИ, 1966, с.35 - 65.

35. Добрин A.C., Гришкевич А.И. Экспериментальное исследование движения автомобиля по заданной траектории. В кн.: Труды семинара по управляемости и устойчивости автомобилей. Вып.2. - М.: НАМИ, 1968, с.3-65.

36. Добрин A.C., Дульцев B.C., Смирнов Г.А. Математическая модель движения многоосных колесных машин по криволинейной траектории. -Тр. МВТУ, № 166, Вопросы автомобилестроения, в.1, 1973, с.164 170.

37. Драгаев В.П. Исследование динамики колесных транспортных средств и разработка систем автоматического вождения с переменной структурой при изменении скорости движения в широком диапазоне. Дисс. канд. техн. наук. - Одесса, 1972. - 268с.

38. Драновский А.И. Автоматизация управления тракторами при ускоренных полигонных испытаниях. Тракторы и сельхозмашины, 1966, № 3, с.1 — 3.

39. Есипов М.И. Кинематические уравнения движения колеса с эластичной шиной. Тр. МАДИ, 1957, в.20, с.197 - 208.

40. Ечеистов Ю.А., Бернацкий В.В., Ракляр A.M. Исследование трения шин о дорожное полотно. Межвузовский сборник научных трудов "Безопасность и надежность автомобиля". М.: МАМИ, 1980, вып. 2, с.18 -31.

41. Ечеистов Ю.А., Селифонов B.B. Экспериментальное исследование тангенциальной эластичности шин в дорожных условиях. Труды МАМИ, М., 1971, вып.2, с.16 - 25.

42. Зимелев Г.В. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1959. - 312с.

43. Иларионов В.А. К оценке устойчивости и управляемости автомобиля. -Автомобильная промышленность, 1971, № 2, с.19 22.

44. Катанаев Н.Т., Гаделыиин Т.К., Межов А.Е. Идентификация параметров модели продольного движения автомобиля методом регрессионного анализа. Отчет о научно-исследовательской работе. Гос. регистрац. № 01970007828.М., МАМИ, 1997.- 45с.

45. Катанаев Н.Т. Автомобильное колесо как неголономный элемент с несовершенными связями. М., Моск. автомех. ин-т, 1984, 156с.: Монография деп. в НИИавтопром 26.1.84, № 998 ап - Д.84.

46. Катанаев Н.Т. Биотехническая система "автомобиль среда - водитель". - М., Моск. автомех. ин-т, 1984, 84с.: Монография деп. в НИИавтопром 26.1.84, №998 ап-Д.84.

47. Катанаев Н.Т. Анализ и синтез человеко-машинной системаы «автомобиль-среда-водитель». Докт. дисс.: М., МАМИ, 1989.- 394с.

48. Келдыш М.В. Шимми переднего колеса трехколесного шасси. Тр. ЦАГИ, 1945, № 564, с.1 - 33.

49. Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. М.: Транспорт, 1976. - 238с.

50. Кнороз В.И., Петров И.П. Влияние некоторых эксплуатационных факторов на коэффициент сопротивления боковому уводу. -Автомобильная промышленность, 1971, № 5, с. 15 16.

51. Колесников К.С. Автоколебания управляемых колес автомобиля. М.: Гостехиздат, 1955.-240с.

52. Кольцов В.И., Хачатуров A.A., Яковлев Е.И. Модель водителя для исследования устойчивости управляемого движения автомобиля. Сб. трудов МАДИ. - М.: МАДИ, 1972, с.65 - 72.

53. Кольцов В.И., Хачатуров A.A., Яковлев Е.И. К построению модели водителя при движении автомобиля со скоростью, равной или выше критической. В кн.: Устойчивость управляемого движения автомобиля. - вып.68. -М.: МАДИ, 1973, с.131 - 140.

54. Кондрашкин С.И., Контанистов С.П., Семенов В.М. Принципы построения математических моделей динамики движения автомобиля. -Автомобильная промышленность, 1979, № 7, с.24 26.

55. Кравец В.Ф. Исследование управляемости и устойчивости автомобиля относительно траектории: Автореф. дис. канд. тех. наук. М., МАМИ,1975.-35с.

56. Красовский H.H. К теории оптимального регулирования. Автоматика и телемеханика, 1958, 18, с. 1005 - 1016.

57. Красовский H.H., Летов A.M. Теория аналитического конструирования регуляторов. Автоматика и телемеханика, 1962,23, с.649 — 656.

58. Красовский A.A., Поспелов Г.С. Основы автоматики и технической кибернетики. М. — Л., Госэнергоиздат, 1962. — 600с.

59. Красовский H.H. Проблемы стабилизации управляемых движений. Доп-ние 1У к кн. И.Г. Малкина "Теория установившегося движения". -Наука, М.Д966.

60. Крутов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1979. 615с.

61. Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1969.-368с.

62. Ленин И.М., Костров A.B., Малашкин О.М., Райков И.Я., СамольГ.И. Автомобильные и тракторные двигатели. 4.1. Теория двигателей и систем их топливоподачи. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа,1976.-368с.

63. Летов A.M. Аналитическое конструирование регуляторов. "Автомат, и телемех." Т. XXI, № 4,5,6,1960, Т. XXII № 4, 1961, Т. XXI11, № 11, 1962. с. 433 - 434, 561 - 568, 661 - 665.

64. Летов A.M. Устойчивость нелинейных регулируемых систем. М.: Физматгиз, 1962. - 484с

65. Летов A.M. Динамика полета и управление. Наука, М., 1969. - 324с.

66. Лепешкин A.B., Драгунов С.С. Моделирование процессов управления продольным движением автомобиля с помощью аналитических автоматов. Известия МГТУ «МАМИ». Научный рецензируемый журнал. М., МГТУ «МАМИ». №2(4), 2008, с.68-73

67. Литвинов A.C. Управляемость и устойчивость автомобиля. М.: Машиностроение, 1971.-416с.

68. Литвинов A.C., Фиттерман Б.М., Немцов Ю.М. О возможности улучшения управляемости легковых автомобилей сочетанием конструктивных параметров. Автомобильная промышленность, 1976, №4, С.13- 17.

69. Литвинов A.C., Немцов Ю.М., Волков B.C. Некоторые вопросы динамики неустановившегося поворота автомобиля. Автомобильная промышленность, 1978, № З3 с.20 - 22.

70. Литвинов A.C., Беленький Ю.Ю., Азбель А.Б. и др. Определение некоторых характеристик шин при одновременном действии на них вертикальных, боковых и продольных сил. Автомобильная промышленность, 1979, № 2, с. 17 - 20.

71. Литвинов A.C., Немцов Ю.М., Тимофеев С.А. Исследование кинематики рулевого управления с учетом кинематики передней подвески. -Автомобильная промышленность, 1980, № 1, с.11 — 13.

72. Литвинов A.C., Беленький Ю.Ю., Азбель А.Б. и др. Исследование управляемости и устойчивости трехосных автомобилей с различнымиприводами при круговом движении. Автомобильная промышленность,1980, №9, с.16-19.

73. Ляпунов А.М. Собрание сочинений, Т.2. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1956.-475с.

74. Майборода О.В., Чеботарев М.Ю. Выбор характеристик для описания автомобиля как объекта управления. Автомобильная промышленность,1981, №4, с.18-20.

75. Мирзоев Г.К. Исследование увода и износ шин автомобиля. Дис. канд. техн. наук. - М., 1968. - 153с.

76. Монмоллен М. Системы "человек и машина". М.: Мир,1973. - 356с.

77. Морозов Б.И. Динамика управляемого движения автомобиля. Дис. докт. техн. наук. -М., 1973. - 338с.

78. Морозов Б.И., Катанаев Н.Т., Шишацкий А.И., Брылев В.В. Математическое выражение движения автомобильного колеса с неустановившемся уводом. Автомобильная промышленность, 1972, №12, с.28-29.

79. Морозов Б.И., Катанаев Н.Т., Грингауз Н.М. и др. Исследование влияния рассеяния энергии на характеристикиуправляемости и устойчивости автомобиля. Тр. в/ч 63539, 1972, № 2, с.71 - 78.

80. Морозов Б.И., Шишацкий А.И., Катанаев Н.Т. Автомобильное колесо как элемент противоблокировочного устройства. Автомобильная промышленность, 1973, № 3, с.21 - 22.

81. Морозов Б.И., Катанаев Н.Т., Ащеульников Е.К., Петрушин С.А. Частотная характеристика автомобиля в системе управления продольной скоростью (тягово-тормозные режимы). Конструкция автомобилей (Э.И. НИИНавтопром), 1979, в.5, с.27 - 31.

82. Неймарк Ю.И., Фуфаев H.A. Динамика неголономных систем. М.: Наука, 1967.-520с.

83. Носенков М.А., Бахмутский М.М., Гинцбург Л.Л., Кисуленко Б.В. К вопросу о нормировании реакций автомобиля на поворот руля. — Автомобильная промышленность, 1979, № 3, с. 18 19.

84. Носенков М.А., Бахмутский М.М., Торно В.М. Влияние чувствительности автомобиля к повороту руля на управляемость и устойчивость движения. Автомобильная промышленность, 1980, № 4, с.24-26.

85. Носенков М.А., Бахмутский М.М., Гинцбург Л.Л. Управляемость и устойчивость автомобилей. Испытания и расчет. НИИавтопром, 1981, 47с.

86. Основы инженерной психологии. Учеб. пособие. /Под ред. Б.Ф.Ломова. М.: Высшая школа, 1977. - 335с.

87. Основы теории оптимального управления. Ли Э.Б., Маркус Л., пер. с англ., Наука, М., 1972, 576с.

88. Певзнер Я.М. Теория устойчивости автомобиля. М.: Машгиз, 1947, -156с.

89. Певзнер Я.М. Проблемы устойчивости и управляемости автомобиля. — В кн.: Вопросы машиноведения, М., изд-во АН СССР, 1950, с.238 260.

90. Певзнер Я.М. Работа автомобильной шины при боковых колебаниях. -Автомоб. и тракт, пром-сть, 1954, № 5, с. 13 19.

91. Певзнер Я.М. О качении автомобильных шин при быстро меняющихся режимах увода. Автомобильная промышленность, 1968, № 6, с.15 - 19.

92. Петрушов В.А. Некоторые пути построения технической теории качения. Труды НАМИ, 1963, вып.61, с.З - 56.

93. Психологические проблемы взаимной адаптации человека и машины в системах управления./Под ред. Б.Ф. Ломова и др. — М.: Наука, 1980. -317с.

94. Пчелин И,К., Хачатуров А.А. Уравнения кинематических связей колеса с эластичной шиной и исследование его качения при переменном угле увода. Автомобильная промышленность, 1964, № 12, с. 12 - 15.

95. Пчелин И,К., Хачатуров A.A. Вопросы управляемого движения автомобиля. Тр. семинара по устойчивости и управляемости автомобилей 3-4 марта 1966г., вып.2, М., НАМИ, 1968, с.66 - 84.

96. Разработка теоретических основ нормирования параметров управляемости и устойчивости автомобиля. Науч. техн. отчет. Номер гос. регистрации 79056499. Дмитров, Автополигон, 1979. - 175.

97. Ревин A.A. Устойчивость автомобиля на прямолинейном участке при торможении с зависимой антиблокировочной системой. — Автомобильная промышленность, 1980, № 5, с. 17 20.

98. Рокар И. Неустойчивость в механике. М.: ИИЛ, 1959. - 288с.

99. Смирнов Н.В. Оценка управляемости автомобиля по устойчивости системы автомобиль водитель. - Дис. канд. техн. наук, М., 1970. -127с.

100. Смирнов Г. А. Теория движения колесных машин. М.: Машиностроение, 1981. - 271с.

101. Справочник по инженерной психологии./ Под. ред. Б.Ф. Ломова. М.: Машиностроение, 1982. - 368с.

102. Фалькевич Б.С. Теория автомобиля. М., Машгиз., 1963. - 239с.

103. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М.: Машиностроение, 1970. - 176с.

104. Фаробин Я.Е. Особенности криволинейного движения автомобилей с передним приводом колес. Автомобильная промышленность, 1970, № 7, с.29 - 30.

105. Фаробин Я.Е., Иванов A.M. Исследование характеристик шин автомобилей "Урал". Автомобильная промышленность, 1982, № 2,с. 17 - 18.

106. Фрумкин JI. А. Исследование способов оценки управляемости автомобиля по характеристикам системы автомобиль водитель. — Дис. канд. техн. наук, М., 1972. — 140с.

107. Чудаков Е.А. Теория автомобиля. М.: Машгз, 1950. - 344с.

108. Чудаков Е.А. Боковая устойчивость автомобиля при торможении. М.: Машгиз, 1952.- 184с.

109. ПО.Шухман С.Б., Соловьев В.И., Прочко Е.И. Повышение кпд полнопоточной гидрообъемной трансмиссии за счет комбинированного способа регулирования гидромашин. М., «Вестник машиностроения», №2, 2006, с. 27-32.

110. Ш.Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля. М.: Машиностроение, 1975. -216с.

111. Эндрюс Дж.,Мак-Лоун Р. Математическое моделирование. Мир. М., 1997.-276с.

112. Юрчевский A.A., Янин В.Н. Регистрация траектории -движения автомобиля во время испытаний. — Автомобильная промышленность, 1974, №7, с.21-23.

113. Юрьев Ю.М. Исследование коэффициентов сопротивления боковому уводу шин.: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1970. - 21с.

114. Яковлев Н.Л., Диваков Н.В. Теория автомобиля. М., "Высшая школа", 1962.-315с.

115. Итоги развития страны и задачи на ближайшее будущее // Информационный Промышленный вестник.- 2005. №4 (58). С.4-8.

116. Официальные Интернет-сайты Гос. Думы РФ, правительства Московской области, Госкомстата РФ, Центробанка РФ и Госналогслужбы РФ.

117. Российский статистический ежегодник. Официальное издание / Под ред. Соколина В.Л. М.: РОССТАТ, 2002. - 690с.

118. Российский статистический ежегодник. Официальное издание / Под ред. Соколина В.Л. М.: РОССТАТ, 2003. - 705с.

119. Российский статистический ежегодник. Официальное издание / Под ред. Соколина В.Л. М.: РОССТАТ, 2004. - 725с.

120. Россия и страны мира 2002г. Официальное издание. Статистический сборник./ Под ред. Суриков А.Г. М.-.ГОСКОМСТАТ РФ. - М. 2002. -398с.

121. Россия в цифрах //Власть: Коммерсант. 2004. №4 (557). - С.8.

122. Россия в цифрах //Власть: Коммерсант. 2003. №37 (540). - С.10.

123. Россия в цифрах //Власть: Коммерсант. 2003. №42 (545). - С. 14.

124. Россия и страны мира 2002г. Официальное издание. Статистический сборник./ Под ред. Суриков А.Г. М.ГОСКОМСТАТ РФ. - М. 2002. -398с.

125. Becker G., Fromm Н., Maruhn Н. Schingungen in automobillenkungen ("Shimmy")/ Berlin, 1931.- 150s.

126. Chidini L. Analisi della dinamica del sistema pilota vettura come contributo alla sicurezza. ATA, 1972, 25, 650 - 656.

127. Chiesa A.,Rinonapoli L. Fahrstabilitat eines Kraftfahrzeuges bei vorgegebener Bahnkurve untersucht anhand eines mathematischen Modells.- "ATZ", 1966, Bd.68, N 6, S.218 223.

128. Chiesa A.,Rinonapoli L. Fahrstabilitat eines Kraftfahrzeuges bei vorgegebener Bahnkurve untersucht anhand eines mathematischen Modells.- "ATZ", 1966, Bd.68, N12, S.419-422.

129. Chiesa A.,Rinonapoli L. Vehicle stability studied with a non-linear seven degree model. SAE Prepr., 1967, N 670476, 25p.

130. Chiesa A.,Rinonapoli L. Improving car handling behaviour for the average driver. " SAE Journal", 1969, vol. 77, N 6, p.54 - 60.

131. Diana G., Giordana F. Modello analitico per lo studio del moto di un vecolo su strado. ATA, 1970, 23, N 9, 483 491.161

132. Hayaschi M. Handling Characteristics of Man Aautomobile System. "Revue de la Federation Internationale de L'automobile", 1967, v. 15, N4,p.23 — 36.

133. Kamm W., Huber L. Einrad Modellversuche Furungskraft zwischen Rad und Fahrbahn bei Antrieb und Bremsung. Stuttgart, Forschungs bericht vom Institut Kraftfahrwesen, 1934.

134. Kamm W., Huber L., Dietz O. Die Seitenfuhrungskraft des gummibereiften Rades bei Antrieb und Bremsung. "Deutsche Kraftfahrforschung", 1941, Zwischenbericht N 100.

135. Olley M. Stabile and unstabile steering. General motors unpublished Reports, 1934.

136. Sheridan T.B., Merel M.H., Kreifeldt J.G., Ferrell W.R. Some predictive characteristics of the human controller. Guidance and Control, 11, ed. R.C. Langford and C.J. Mundo (Progress in Astronautics and Aeronautics, v. 13), N.Y. 1934, 645-663.

137. Sheridan T.B. Three models of preview control. IREE Trans. Human Factors Electron., 1966, 7(2), 91 - 102.