автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Оптимизация структуры и параметров систем автоматизированного управления энергетическими режимами работы машинно-тракторных агрегатов

ЧЕЛШШСКШ1 ГОСУДАРСТВЕННОЙ ОГЛИ1Л ТРУЛ0130Г0 КРАСНОГО

1Ю1ШИИ Влатшир Андреевич

01ПИШЗЛЦИЯ СГРУГСГУГи И ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ЛВТОМЛТНЗИРОВАШЮГО УПРЛШЕШШ Э1ЕРГЕТИЧЕОТШН РШОШИ РАБОТЫ УЛШОШО-ТРЛКЮИШХ ЛГГЕГЛТОВ

05.13.07 - Лптоматпзашш технологических ироисссои и ироизиодсти (отрасли агропромышленного комплекса)

Автореферат диссертации на сояааише ученой степени достора техтмесгаа каук

ЗИЛ1ПЗШ АГГОШОЕНЕПШИ УНИВЕРСИТЕТ

Я*

На правах рукописи

Чолжяшск - 1993

Работа.Еыгалнена в Челябинском Государственном ордена Трудового Красного Знамени агроинженерном университете.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Благах В.Т.

Официальные оппоненты:

член-корр. Ш. докт.техн.наук, проф. Смирнов Ю.С., доктор технических наук, профессор Казаринов Л.С., доктор технических наук, профессор Абдрашитов Р.Т.

Ведущее предприятие - Научно-производственное объединение по тракторостроению (НПО "НАТИ"), г.Москва

' Зацита состоится декабря 1993 г. в 10 ч. на заседании

специализированного совета Д 120.46.02 Челябинского Государственного ордена Трудового Красного Знамени агроинзкенерного университета по адресу:

454080. г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 75.

С дассертацие2 какно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "Н " ноября 1993 г.

Л.А.Саплин

¿"'Ли2 секретарь слецнал/.знроБанкого совета кандидат тегргеесккх наук, доцент ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсификация и повышение эффективности сельскохозяйственного производства предполагает необходимость технического перевооружения агропромышленного комплекса страны на ос-ново перехода к выпуску принципиально новых машин, обеспечивающих повышение производительности, экономию всех видов ресурсов, в той числе топливно-энергетических, улучшение условий труда механизатора.

Возможности повышения эффективности работы МТА традиционными пути,га - увеличением рабочих скоростей и ширины захвата (тягового усилия), ^ настоящее время практически исчерпаны.

Увеличение рабочих скоростей свыше определенного предела приводит к ухудшению качества выполняемых агротехнических процессов (обработки почвы, пос&вэ, уборки и т.д.), существенному. поБКиению тягового сопротивления и ускоренному износу машин, резкому возрастанию динамических нагрузок в узлах и механизмах МГА, ухудшения коэффициента использования времени смены, увеличению стоимости МТА и ухудшению условий труда механизатора.

Дальнейшее повышение ширины захвата (тягового усилия) ограничивается ухудшением маневренности агрегатов, переуплотнением почш за счет увеличения массы МТА, нерешенностью проблемы обеспечения заданной точности движения кирокозахватных агрегатов на гоне и другими причинаг/л.

Для дальнейшей шггенспфлкации рабочего процесса UTA необходимо, одновременно с увеличением онерготомэдешоста МТА, обеспечить рациональную загрузку двигателя в различных условиях эксплуатации, а такие оптимальное использование тягово-сцешшх свойств трактора при одновременном поддержании резаков работы згрегзтируемых с трактором машин в пределах агротехнических допусков.

В связи с ограниченным:: возможностям:! человека-механизатора по управлению МТА, это может Сыть реализовано тог^о в случае осна:;;э- ' нкя агрегата достаточно совершенней системой автоматизированного управления.

Поз тему поиск оптимальных скоростных и нагрузочных (экергет;:- ■ ческих) режимов ргботы МТА и их последующая реализация при помоци автоматизированных систем управления является актуальной научно-технической проблемой, имеющей: важное народнохозяйственное значение*.

Цель работы заключается в разработке теории и комплексной методики проектирования оптимальных систем автоматизированного управления скоростными и нагрузочными реязмами работы ¡/.ТА, позволякоих повысить производительность и топливную экономичность агрегатов.

улучшить условия труда механизатора.

Научная новизна работа:

1. Разработали ¿ютодологичоскио принципы решения прсблеш оп-тшпзацнк онзргетпческих рэ;::и:.;ов МГА на основе систеуяого яодхода, вквэтаодего обоснование критерия шжшзадви, пояск ргццоигльшлс законов изменения. параметров агрегата ка протяжении гона (рабочего хода) ъ реализаций этих законов с учзтш-случайного характера шеаггах Еозмуцахщих воздействий.

2. Создана теория неетгцяонарпил опкгшьмк рабочих процессов как методологическая основа определения. рацзоазлаих по критерия;.: прстзводатальноста и уопхагиэй оксаогетпоста энергетических рзззкоз работа «обильных сельсксхозяйствешнх и мелиоративных икев.

3. Обосновано йспальзовенко априорной шфернацни о корреляцк-ОШШХ функциях ЯИвЗНИХ ЕОЗКЗПЗЗДКХ ВОЗДвЙСТВИЙ, в частности грунтовых (кочвенно-климатичееких) условий и ральеф-. поверхности поля,для улучшения управления скоростник! и пагрузочнккя р&зжш работа Ж1.

4. Опродол^ш новые подходи к созданию техничес::их средств для реализации оптимальных рабочих процессов с учете;.; специфики их функционирования из мобильных сельскохозяйственных и мелиоративных машинах, в том числе в части выбора общей структуры систем управления, расширенного применения электромеханических исполнительных устройств автоматики и ультразвуковых первичных преобразователей.

Научную новизну основных подозрений диссертации подтверждает создание на их Сазе технических решений, защищенных 63-мя авторскими свидетельства®! на изобретения.

Практическое значения.•Выполненные теоретические и экспериментальные исследования, направленные на интенсификацию рабочего процесса ЫТА и существенное улучшение условий труда механизатора, доведены до практических рекомендаций по созданию автоматизированных ш!формациошю-у1гравлявщ11Х и ин$гармационко-совету:ссих» систем.

Математическое моделирование рабочих процессов позволяет на стадии проектирования, до изготовления дорогостоящих опытных образцов, оценить технико-экономические показатели автоматизированных маш:гн и определить их соответствие техническому заданию.

Реализация предложенных алгоритмов оптимального управления позволяет существенно повысить производительность и топливную.экономичность МТА и улучш;. условия труда механизатора без значительных материальных затрат при изготовлении и эксплуатации этих агрегатов.

Предложенное новые подходи к созданию технических средств автоматизации позволяют существенно повысить их технический уровень, уменьшить затрат времени и средств на их разработку.

Экспериментальные образцы микропроцессорной системы упрэвле-1ШЯ, гафрмационно-советувдэй системы на основа измерителя буксования двстггблей Г.1ТЛ, доплеровского измерителя действительной скорости, малоикерционного электропривода и силовых электронных устройств имев? самостоятельнее практическое значение, а таю;е могут исполь-зовзться в качестве исходной базы яри дальнейшем совершенствован:«: технических средств автоматизации.

Реализация результатов работы:

1. Общая структура, алгоритмы автоматизированного управления и технические решения основных электронных узлов системы управления реализованы в тракторах Г-120 с электрогидрэвлическим, дистанционным и автоматизировашшм управлением (ЗГДАУ), созданных в соответствии с научно-технической программой ГКНТ 0.20.01.06.

Три бульдозерных агрегата на базе этих тракторов в 19S6 г.пришагали участие в ликвидации последствий авар:ш па Чернобыльской АЗС.

2. На Алтайском тракторном заводе (ПО "ЛТЗ") созданы три опыт-* пых образца трактороз Т-4АП2 с гидростатическими трансмиссиями (ГСТ) и автоматизированным дистанционным радиоуправлением. Общая структура, алгоритмы функционирования и технические решения микропроцессорной системы управления этих тракторов реализованы в соответствии с научны?/:!! результатами настоящей диссертационной работа.

В 1992 г. проведена заводские испытания трех тракторов. Завод Планирует внедрение разработанных трактороз в серийное производство ориентировочно с 1S9T г.

Экономический эффект от внедрения в народное хозяйство тракторов Т-4АП2 с ГСТ и автоматизированным и дистанционным давлением, согласно предварительным расчетам, р ценах 1993 т. составит не менее 470 млн. руб. в год.

3. Рекомендации по технической реализации систем автоматизированного управления МГА переданы в Алтайский Государственный агроин-шюрний университет и использовали при создании электронной системы управления топливным насосом высокого давлегаш (ТНДД) для дизелей АО "Алтайдизель".'

В настояаеес время изготавливаются огагашэ образцы систем. Работа ведется в соответствии с координационным планом Департамента трэкторюго и сельскохозяйственного машиностроения РФ.

Czr^ssis^: зколсглпескй» з££ект о? виэдрения этих систем CQCT22X;;S7 СКСЛЭ 350 SÜC.pyS. Е ГОД КЗ ОД'ЛН ТрОКТОр I! ЦЗНЗХ 1593 Г.

i. Ллгсп::т:.:ы seте^атизированкаго управления, разработанной в с ::глэ:гекпо2 г. диссертации rroopircíi 'сптагдышх рабочих ПрсцесасГ., р-ЭХСЛенДСЩИГ ПО выбору ТИПОВ -лспохлитольких К9Х2Н»'.ЕМ0£. ^•гзрптздызг устройств и обцоЗ структуры система уяраслегстл лс:: создали: nepcnexrcsaux сигаем управления се?.:е£ства

--- .----с"/" ;

В :i04 г. зрвдпогагаогся ссш-лъ сежппк."г выпуск тракторов тягового класса 25 с :.'::::рслроцессорни;."г управления.

Пр:: годовоГ: црогра^-е выпуска тракторов 2000 о?. оэдцоешй s:-:c:ic:cr~ec:c2'i 02 внедрения зтих снетоы в ценах 1930 г.

соста^лло? около 23 :.:л:-:. руб. 2 год.

■.'i. ^егодха тракторов г. тракторных агрегатов с азто-

:;атис::рованл1::.: уяраздешх:.: включена в новуа- родзицта ГОСТ 23734-93 "Трактор:: лрсщ^енннэ. Методы испытаний и контроля".

6. доплерзЕс::::!: измеритель действительной скорости кспользует-ся в Государственно:.: испытательно:.; центре но прокышюшш тракторам (Ií-Ц ПГ) как измерительный прибор для контроля действительной скорости и букссьалгя тракторов.

Т. Кзучно-технпчзскна отчеты с результатами теоретических к ьхеперп^ектальнпх исследований доплеровского х&черителя скорости и ^орх^дсихо-аовотухцой системы кг его основе переданы в ГС1СБ-2 ПО "-1ТЗ" (АО "Урзлтргк") для продолжения работ по автоматизации управления ргбочг: процессом трактора Т-8С0.

S. Отдельное технические решения систем автоматизированного', управлонил V.T¡\, зщпаен-ше авторам.::: свидетельствами на изобретения , используются в организациях: п/я B-S716, и/я Г-4184, п/я М-5647, Волжском HiHHc:.: заводе, Впксунском металлургическом заводе, денет-:;-:: :с:1:икс-:.:еталлургнческог.: завода к других предприятиях при создании автоматизированных систем управления различного назначения.

> Нл взносятся следунаг/е основные научные положения:

?. Критериальная основа оценки оптимальности скоростных и нагрузочных (энергетических) реумов работы мобильных машин в растениеводстве и ь:елпорацип.

Z. .'.¡етодпкг определения осксв1пя свойств оптимальных рабочих

ПГСХиСССЗ МТЛ. , . ;

3. Обоснование возможности к целесообразности практической реализации нестационарных рабочих процессов при помощи систем авто-

матизированного управления.

4. Методы реализации оптимальных рабочих процессов, положенные в основу технических решений, защищенных авторскими свидетельствам на изобретения NN 1234537. 1239233. 1315571. 1331968 И 1352011.

5. Обоснование необходимости контроля взаимодействия двютте-лей мзшн с грунтом (почвой) в оптимальных системах управления.

6. Методы оценки в системе автоматизированного управления ЦТА физико-механических свойств грунта (почвы) как основного внешнего возмуцахщего воздействия, недоступного прямому измерению.

7. Применение корреляционной теории случайных процессов при решении задач оптимизации загрузки МТА.

8. ОсноЕхше принципы построения технических средств для реализации оптимальных рабочих процессов: применение магистралыго-мо-пульпой бортовой микроЗК,', особенности обработки сигналов в ультразвуковом доплеровском измерителе действительной скорости МТА. целесообразность построения исполнителыгых механизмов систем автоматн-зировашюго управления МГА на основе электропривода, реализация ситовых электронных устройств с переменной структурой.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работа рассмотрены и одобрены на расширенных заседаниях нау^чс-теип'л с скоро совета Челябинского филиала НАТИ в 1984-1939 гг., на научных конференциях Ч1МЗСХ в 1983-1990 гг., на отраслевом научно-техни-юском семинаре "Проблемы электронизации тракторов и сельскохозяйственных машин" в г. Одессе в 1939 г. и на международной науч-ю-техшческой конференции "Применение токоз высокой частоты в электротехнологии" в г. Санкт-Петербурге в 1991 г.

Общая структура, алгоритмы функционирования и технические рэ-зенкя системы управления, созданной на основе научных подскений-дассертации, обсуждены на технических совещаниях по системе упраздняя трактора Г-130 с электрогидрзвлнческим, дистанцио!Шым п ззю-гатизированным управлением, проходшшх в 1931-1990 гг. в Киевском шеяггуте автоматики, Челябинском тракторном заЕоде, СКБ элзктрояп-си Калужского завода автомотоэлекгрооборудозания. Московском НПО 'Автоэдехтрсшпсэ" и Октябрьском зазоде автопряборов.

Публикащг,:. По теме диссертации опубликовано евкле 80 работ (в штореферате приведена 51 работа), в тем числа 63 авторских свидетельства на изобретения. Без соавторов написано 42 работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. 7 'лав, выводов, списка использованной литературы и приложений. СйзЯ

- б -

объем работа-422 страницы. Основная часть диссертации изложена на 339 страницах и содержт 77 иллюстраций и таблиц. Список литературы включает 307 наименований, в то;»: числе 47 на иностранных языках.

Диссертация построена на материалах исследований, проведенных в ЧФ НАТИ (ГосНШ "Промтрзктор") и ЧИМЭСХ (ЧеГАУ) в период с 1980 по 1992 г. под научны?/ руководством и при непосредственном участии автора в соответствии с постановлениями ГКНТ от 26 мая 1986г. N 160 и от 31 декабря 1986 г. N 535, отраслевыми планами и целевыми комплексными программами Министерств тракторного, сельскохозяйственного и автомобильного машиностроения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние вопроса и задачи исследования.

Рост объемов сельскохозяйственного производства при одновременном снижении численности занятых в нем работников обусловливает необходимость перехода к интенсивным методам его ведения.

В настоящее время МТА в максимальной степени, насколько это позволяют возможности существующего комплекса "механизатор-система унравления-орудие", реализуют существующие резервы повышения эффективности рабочего процесса за счет увеличения тягового усилия (ш-рины захвата) и рабочих скоростей.

Поэтому дальнейшая интенсификация технологических процессов МТА традиционных конструкций, при их оснащении системами автоматизированного управления, возможна путем: 1) снижения дисперсии тягового усилия с одновременным приближением его математического ожидания к максимально возможному по сцеплению; 2) некоторого увеличения рабочей скорости за счет совершенствования управления рабочими органами; 3) перехода к реализации нестационарных рабочих процессов.

В ряде случаев, когда МТА имеют недостаточно высокую энерго-насьсценность, повышение эффективности рабочего процесса может быть досптнуто ■ путем реализации мероприятий, обеспечивающих снижение неблагоприятного влияния колебаний тяговой нагрузки на работу мо-торно-трансмиссионной установки (МТУ) трактора.

Для этого необходимо оснащение МТА малопрозрачной (гидромеханической. электрической) трансмиссией, двигателем постоянной мощности (ДПМ) или автоматизированной системой управления (АСУ), обеспечиваний поддержание тяговой нагрузки в зоне максимальной тяговой лошоетн трактора. Причем наибольший эфрэкт может быть достигнут при одновремеш!ом внедрении автоматизации и прогрессивной МТУ.

В связи с этим, автоматизация дополняет основные трздпщтснныэ ути повышения' эффективности рабочего процесса МТА и находится с ими в органической взаимосвязи.

Фундамент исследований по проблеме автоматизации скоростных п агрузочких раязз.'.оз работы МТА заложен в трудах академиков З.И.Го-ячкина, Л.'И.Гром-Мззличевского, В.Н.Болтинского и др.

В работах В.Ф.Амельчекко, И.В.Барского, Ф.Я.Изскоза, ".П.Ксз-езпчз, Г.М.Кутькова, А.В.Лурье, В.Н.Тарасова, В.К.Цветксза :: дру-их ученых достаточно полно проработаны методы построения мзтематн-еских моделей МТА как объектов управлешгя.

Работы З.Н.Болтинского, И.В.Барского, Г.М.Кутькова, З.НЛГсясбз других ученых по исследованию особенностей функционировали трз::-ора в неустановившихся режимах дают возможность повысить стсзгкь декватности математических моделей реальному МТА.

Реаенко вопросов выбора цели и критерия оптимальнее?;: ия отличается значительно меньшей степень?) завершенности и т наибольшее количество дискуссий.

В настоящее врскя большинство исследователей ограп:п:та~т;.1 асалотрепием производительности или удельного расхода тсп.-зз. С.> ако практически но существует научных исследований, псзз.— опеку рационального каирсшсса между экая показателя--и. Крем: ого отсутствует единая точка- зрения по вопросу выбора фун::!гпс::;<::ь-ых зависимостей, позволяющих дать оценку экстремума прспззодп"."-ости и удельного расхода топлива через параметры состояния :.ТЛ.

, Выбор алгоритмов управления МТА осуществляется, как nzzziiz?, врпстическиш методам, базирующийся на анализе особенностей zz-бчего процесса МТА. Синтез алгоритмов к, соответственно, структур:: истем автоматизированного управления МТА аналитическими метег. :асгойЩ92 время практически не рассматривается за нсклз-теннс-м ггг-iQcoB определения желаемых передаточных функций цепей обратной •и систем автоматического регулировь.лгя положения ггетвос'ргЗатитг.т-sax орудий, рассмотренных в работах Р.Т.Абдрашитова, З.Я.Егсгт—п ; других ученых.

Традиционный подход к созданию АСУ базируется ría >дного из параметров состояния МТА (например, тлгезого усиди?:;.

Многие авторы - Р.Т. Абдрашитов,'Л.А. Боросок, З.Д. Сепсвглоз : др. отмечают, что более перспективны:.!, но наименее гсцг»еппи.: тпп-¡авленнем работ по автоматизации МТА является переход ст. систем ;табилизации к созданию адаптивных (оптимальных) систем управления.

Первые работы по оптимальному управлению МТА были выполнены М.Н.Коденко. В дальнейшем эта проблема более подробно была рассмотрена Б.М.Позиным при оптимизации тяговой характеристики трактора.

Наиболее глубокие исследования оптимальных рабочих процессов выполнены в ЧИМЭСХ Ю.Д. Погуляевым под руководством профессора С.П. Лебедева. С использованием метода динамического программирования Беллмана был осуществлен поиск оптимальной траектории копания грунта бульдозерным агрегатом на базе трактора ДЭТ-250.

Проведенные исследования носят, в основном, теоретический характер, не содержат методики проектирования и практических рекомендаций по созданию систем оптимального управления.

Анализ работ отечественных и зарубежных специалистов по автоматизации UTA свидетельствует о том, что техническая реализация АСУ долша осуществляться на основе микропроцессоров и микроэвм.

Результаты крайне ограниченного числа работ по выбору общей структуры микропроцессорных АСУ не в полной'мере согласуются между собой. Предлагается, в частности, создавать эти системы путем наращивания функциональных возможностей систем автоматического контроля (НПО "ВИСХОМ"), реализовывать федеративные структуры с магистраль-ио-модульным принципом их построения (НПО "ВНИИстройдоркаи") и т.д.

Одним из наиболее существенных препятствий на пути создания автоматизированных систем управления I.iTA является отсутствие многих видов исполнительных устройств и первичных преобразователей, которые в значительной, а иногда и.в решающей степени определяют основные характеристики системы управления в целом.

В настоящее время отсутствуют работы, в которых вопросы создания исполнительных механизмов для систем управления МТА были бы освещены достаточно полно и на необходимом научном уровне. В подавляющем большинстве случаев рассматриваются только электрогидрэвли-ческие исполнительные механизмы. Вопросы применения альтернативных типов механизмов, в частности электромеханических, практически не затрагиваются.

Более проработанными являются вопросы информационного обеспечения функционирования АСУ МТА - создания первичных преобразователей дня контроля параметров состояния агрегата.

Из проблем, эффективное реиение которых на сегодняшний день отсутствует, необходимо е первую очередь отметить проблему измерения действительной скорости МТА.

Измерение действительной скорости имеет принципиально вакное

значение. При отсутствии дзнных о ее величине невозможно определ!ТЬ тяговую мощность агрегата и оценить какая часть моацюсти двигателя используется для•совершения полезной работы, а какая - на буксование движителей. Следовательно, невозможно и эффективное управление энергетическим! реаммзми работы МТА.

Сотрудниками ведущих тракторостроительных фирм "Caterpillar" (США), "Комацу" (Япония) и ряда других ззрубезашх фирм созданы доп-леровские измерители действительной скорости UTA.

В опубликованных'работах по этим измерителям приводятся, в основном, результаты экспериментальных исследований серийных и слитных обрззцоз, выполненных по простейшим Функциональным схемам. Достаточно полно исследованы только отдельные вопросы, связанные с влиянием колебз;шй, вибраций, поперечных наклонов и.галопирования UTA на работу этих измерителей. Отсутствуют работы по анализу причины резкого повышения погрешности измерения при уменьшении скорости движения агрегата. Не исследовано влияние но погрешность измерения переменного уклона трассы движения UTA, а в ультразвуковых измерителях - нестабильности параметров воздушной" сред:;.

Таким образом, для создания эффективных систем автоматизированного управления энергетическими рэу-имамл работы МТА. необходимо провести комплексные исследования и решить следующие задачи:

.1. Разработать обобщешую теорию оптимального управления скоростными и нагрузочными рожками работы машин с учетом случайного характера эксплуатационных условий и тягового сопротивления аг~<?га-тируемых орудий.

2. Обосновать цель и осуществить разработку критерия оптимальности управления' МТА.

3. Показать возмслгость и целесообразность реализации нестационарных оптимальных рабочих процессов.

4. Провести синтез оптимальных сис*:ч регулирования полонешл почвообрабатывающие орудий с учетом случайного характера внешних возмущаацих воздействий.

5. Проработать вопросы рац::'.пальг.сго выбора общей счрук-ури микропроцессорной системы автоматизированного управления ¡¿ТА.

й. Исследсчать особенности построения исполнительных механизмов и силовых электронных устроив для систем автоматизированного управления UTA с учетом специфических требований, предъявляема* к этим системам.

7. Исследовать вопросы информационного обеспечения функцисш-

рования этих систем, уделив при этом основное внимание проблеме из мерепия действительной скорости и буксования агрегата.

8. На основе микропроцессорной техники и доплерозского измери теля действительной скирссти создать эффективные системы автомат:: зирозанного управления МТА. Путем проведения комплекса полигоны!, испытаний этих систем на различных агрегатах 'осуществить проверь достоверности основных результатов проводящих исследовании.

2^ Енбор цели и критерия оптимальности управления. Автомат из:: ровашюе управление МТА осуществляется с целью получения определен лого результата, зависящего от кшплекса частных показателей эффе» тпвноетп, которые могут быть разделены на три основные - груши::

1). Технико-экономические показатели - производительное?! удельный расход топлива и масла, стоимость и срок службы МТА, пе риодичность и стоимость ремонтов и технического обслуживания и т.г

2). Технологические показатели качество выполнения технолс гаческих процессов, проход.гость, маневренность и плавность хода.

3). Общетехнические пока?-г;ели - условия труда к безопасной работы механизатора, воздействие МТА на окружающую среду.

Требования к рэжмам работы агрегата из условия достикен; экстремума отдельных частных критериев эффективности, очевидце противоречивы. Это вызывает необходимость формирования, на осям определенных правил, обобщенной целевой Функции, (подход Парето).

Экономические критерии эффективности является наиболее уш!ве{ сальники и всеобъемлющими. С другой сторо»и, эффект от внедрен: АСУ не может бить сведен только к экономическому "ффекту в рубля: необходимо учитывать социальный эффект и непрерывно возрастаю® требования. " охране окружающей среды.

Поэтому в качестве цели автоматизированного управления МТА работе, принято достижение максимально вззмозаого экономического з^ фекта от его производства и эксплуатации с одновременным учет« • технологически и общетехпическнх показателей через введение опр; деленного, множества ограничений но параметры состояния агрегата.

Существующие мет;д!' одешс. 'зф&ктквиостп работы МТА по затр; там труда и экономическим показателям (приведенные затраты, рент; белыюсть и др.) недостаточно-удобны, поскольку полученные розул: таты существенно зависят от текущего уровня цен.

Для исключения этого недостатка, общую структуру критер; оптимальности управления МТА можно получить на основе энергетичс кого анализа технологических процессов по методике, разработана

академиком ВАСХЮШ М.М.Северневим и и. радистами ВИМ и ЦНШШСХ.

Основным критерием энергетической оценки технологического процесса является минимум энергетических затрат на единицу площади поля с учетом затрат как прямой, так и косвенной (овеществленной) энергии, необходимой для производства продукции

Е. = Е + К + (Е + Е + Е + Е ) / П , (1)

1 р о V I т с сш

где Е - прямые затраты энергии, МДж/га; Ео - затраты энергии на производство удобрений, семян, гербицидов, МДк/га; Ev - энергетические затраты живого труда, Мдж/ч; Е , Е , Е - энергоемкости машин, сцепок и энергетических средств в единицу времени, ¡Лй/ч; П - сменная производительность агрегата, га/ч.

Отдельные составляющие совокупных энергозатрат: Е = Н (« + Г ); Е =« Н / I ; Е = п а + п1«1;

о с о Ъ V V V

Е = т « (а / 1; + (а + а ) / г ) / 100; т

Е = я «■ (а / г + а / г ) / 100;

т гя щ Ь т т 1. я т

Е = т « (а / г + а / X ) / 100, ;

с с с с Ьс с1 дс

где Н - расход топлива,кг/га; « - тегглосодерхашге топлива, МДе/кг; Г - коэффициент, учитывающей дополнительные затраты энергии на производство топлива, МДк/кг; « - энергетический эквивалент веществ (удобрений, семян), Г'дх/кг; На - норма внесения веществ, кг/га; I - срок действия вещества, г.; п , п1- члсло основных и вспомогательных рабочих; а - соответствующие энергетические эквиваленты затрат живого труда, МДх/ч; т, га , гле - масса сельскохозяйственной машина, трактора и сцепки, кг; а .¡^ - энергетические эквиваленты энергетического средства, машины и сцепки, МДт/кг; ап, а , ао- отчисления на реновацию мапины, трактора и сцепки, %; а^, а^, а - отчисления на капитальный и текущий ремонты мзаины, трактора и сцепки, %; I т, I , г , 1; , 1: с - нормативная и зональная

годовая загрузка монеты, трактора и сцепки, ч.

Экономия энергетических затрат дЕ при внедрении средств автоматизации (изменении ре:::имов работы !,!ТА) на единицу площади определяется разностью энергетических затрат при работе базового и автоматизированного МТА.

Примем допущение, что наличие средств автоматизации не влияет на норму внесения веществ (удобрений, семян и т.д.), число основных и вспомогательных- рабочих, отчисления на реновацию, капитальный и текдай ремонты, а также на нормативную и зональную загрузку трактора. машшн и сцепки. Тогда экономию АЕ, с учетом зависимостей (2), можно представить ¡з ввде •

ЛЕ = а (Н, „- И^.} + Ь СП, - И2) / П^, (3)

где' а, Ъ - поггошш коэффициенты; П , П.,,- И , К . - производительность и расход топлива- базового и авкгтжфовкшоро- КТЛ^

Переходя о? погектарного' расхода тсплкза: (К , Н к часовому (О , 0 ) и полагая прпзгю/дггалькос?;» и расход топлива базового КТА постоянней волгишсм1.:, получаем, что для достижения кюшиуыа энергетических затрат достаточно обеспечить кашаяуи критерия *■= (Па - п:с). / и, - <йЕЯ-оС1). . (-1) где 5 - ПОСШШШЙ КОЭф^ЗДГОНТ, НО 3&В.".С/'«КЛ 07 раззмов работы Ш7>.

Б итого жми получен кшшй практический результат: Е качестве обобщенного критерия оценки о-^ктивпоки управления !ЯА целесосб-• разно использовать ллнойнуа свертку частных крптерпбв эффективности - относительного увеличен;л щтагазокстельнозкг и снижения часового расхода топлива.

Подтверждение достоверности полученного результата шшо полу-4 чить путем анализа существующих уегчдев оценки оконедячееккх показателей работы ИГА.

В работе наказано, что для обеспечения максимума экономического аффекта от производства и эксплуатации автоматизированного Ш, в соответствшг с ГОСТ 23729-79 и "Методическими указаниями но экономической оценке новой тракторной телики" (НПО "НАГИ"), система . управления также долила обеспечить максимум функционала (4). Отличие зшслючается только в численном значении коэффициента £

5 = ^Д 7 <№ Е„> + (5)

где I - среднегодовая наработка агрегата, с; Ц - цена 1 кг комплексного топлива, руб.; К - коэффициент загрузки двигателя но времени; 34 - приведенные затраты при изготовлении базового МТЛ, руб.;

коэффициент отчислений на реновацию; Е - норматив эффективности капитальных вложчгий; К - годовые затраты потребителя при эксплуатации базовой телики, руб.

Для завершения разработки критерия, необходимо заманить производительность и'расход топлива некоторыми вырщег-иямп,. включакщими, кроме констант» только те парчктры-состояния ,7,ГА,- которые-могут быть измерены в процессе его нормального-функционирований;

Производительность мобильных сельскохозяйственных агрегатов определяют, преимущественно, по площади в гектарах- за врейя! смены

п = 0,36 ь " (б)'

где Ь - теоретическая ширина захвата агрегата,, м;". V -рабочая' скорость, м/с; 1; - время смены, ч; х - коэффициент- пешадазования

времени смени; ß - коэффициент использования ширина захвата.

Устанавливая зависимость коэффициента г от скорости движения 1,'ТА, первый член критерия (4) мо:шо представить в виде

(vd2- v<u> С/^ГУ' (7)

где 1 - постоянный коэффициент.

При выполнении мелиоративными машинами, например, бульдозерами, работ, связанных с перемещешшм боль'лих объемов грунта, производительность не мокет быть выракена через площадь поля и для ее оценки необходимо искать пнув критериальную основу.

При разработке такого критерия будем исходить из очевидного положения: мерой производительности бульдозерного агрегата являотсл произведение силы тяжести (объема) разработанного грунта на ерздпюз длину его перемещения - расстояние между центрами тяжести выемки и кавальера

A=iip'L«7 (S)

где Pj - сила тяжести грунта, разработанного в ¡-том цикле; I -

расстояние между центрами тяжести внемки и кавальера в i -тс:.: цикле; t - продол:ки?ельность i-того ци'сла; л - об;:;зе количество щпелов.

и!

В работе показано, что да достижения максимума производительности достаточно обеспечить максимум вьракеш'.я (8) в каждом технологическом цикле.

Вирззпв параметры L и t через функции параметров состояния агрегата и Функция упрэвлешш, получаем критерий оценю; производительности бульдозерного агрегата

Sp

Кр Ь р Г

U(h) =- ][s - s (t)] h(ti v it) dt; (9)

t + s /V + t j " " . d

p p x a q

где ■ К - коэффициент разрыхления грунта; Ь - L'2'рина рабочего органа; р - плотность грунта; s , t - длина и продолжительность-рабочего хода; s (t) - поступательное перемещение 1ЛТЛ; h(t) - тол-цнкэ срезаемой стружки; - средняя скорость холостого хода; tQ - зат-, рати времени на остановки в начале и конце рабочего хода.

При использовании критерия (9) необходимо, в соответствии с выражением (4), перейти к относительному изменению пропзЕодлтгль-ности, а также учитывать ограничение на максимальный объем грунта •со стороны рабочего органа. .

Для определения второй составляющей общего критерия оптимальности управления МТА - расхода топлива Q , мокно воспользоваться

/

характеристиками топливного насоса

= а0иа+али«+ а2и;;' <10)

где и - угловая скорость коленчатого вала двигателя, 1/с; 1 - положение рейки топливного насоса, м; ац, а . а - постоянные (для данного двигателя) коэффициенты, кг, кг/м, кг/с.

Суммируя вшеиздоиишое, полученные выражения (4), (7). (9) и (10) определяют как общую структуру, так н отдельные составляющие критерия оптимальности управления сельскохозяйственными и мелиоративными МТА. •

Математическое моделирование рабочего процесса. Выбор общей методики синтеза алгоритмов оптимального управления МТА.

Оптимизация управления МТА является .еиетекной задачей, решение .которой требует одновременной увязки режимов работы трактора и аг-регатируемой машины с учетом энергетических и информационных возможностей системы управления и статистического характера внешних возмущающих воздействий.

Поэтому р расчетной динамической зхенй МТА учитывается двике-ние масс трактора т . машины (¡.пресного оборудования) ш и обрабатываемого материала ш (Рис.1).

Сила сопротивления движению складывается из силы ^опротивлеши

сельскохозяйственной или мелиоративной машины Ffcp и результирущей силы сопротивления перекатыванию Ff, определяемой с учетам уклона местности 1. Касательная сила тяги Fk формируется из крутяцего момента двигателя Md (за вычетом отбора момента на гидропривод Ывр)-Обобщенная математическая модель МТА имеет вид

ц К 1 + v К i + (а ,+ b К 1 ) + 0,5 С [1 + Sign(l -

*n n р np pi plnp k. p

- 1 )](1 - 1 )/K = la a* (a + b К 1 );

n p n n pd p2 p2 n p

J.a. = IiJ - M - M ; M = a + a^a + a 1 ;

d d d n ap d dO dl <1 dZ p

= li - M i Sign h + ':! „h Sign 111 I:

,p gO cri p P J2 p 1 p'

„ = anoad + anl°A + + an3°t/ud;

t в atOUd + at,adU, + \2< + at3Qt/Ud:

Jti, = M - (Ip, -1 о )C, - (U - i u )K, ;

It t rt nTtr tr t a tr tr

J. Ú. =1 C(p - 1 J. )C, - (u - 1 ы )X -11 1 - F.r:

tr tr m t m tr tr t m tr tr tr k k

(m 4- ш )v = [0 г, (1 - 5) - £3 1С + [u г, (1-5)-

a vd rtr k a gr tr k

- v IK - F - ? : m = к (1-n):

d gr f k p tr to

С = 3.69-107 С/S ; К =0,166/и С

<jr 9г а С»*

8

, ____________10.05/1 + 90

I'

К - Wi, i

kp,max J

di)

!?, = 0,2 С - 0,0136 С3 + 0,00052 С3 - 0.048;

кр.тех

Ff = Pa(í Соз 1 + Sin 1),

где ¡in - приведенная к муфте регулятора масса подвижных деталей регулятора и топливного насоса; К - коэффициент приведения; у -фактор динамического торможения регулятора; С. - коэффициент л.ост-кости пружины корректора;. 1 - положение рейки топлиеного насоса при номинальном рэгпздз работы двигателя; i - отношение угловых скоростей вал-пса регулятора и зала двигателя; . h - перемещение рабочего органа; iPir?¿r - углы поворота турбинного колеса гидротрансформатора и услозяого вала трзнс.'.таспп; а - поступательное перемещение агрегата; Р - сила тяяеети агрегата; С - число ударов дапа-■ мнческого плотномера ЛорН1Ш (плотность грунта); S - плезэдь-спорной поверхности дзикителей; а,. b , JJ ,, М - постоянные коэффициенты.

* 1 i gl to

Крюковое тяговое сопротивление сельскохозяйственных и мелиоративных масин в обдем случае ?гсзно представить в виде

F, = ? + F , (12)

kp xv

где' F - сила рабочего сопротивления машины (орудия) при выполнении технологического процесса (резании грунта, вспашке, посеве и т.д.); Fv - сила сопротивления перемещению груза, обрабатываемого материала или призмы грунта.

В работе приведены выражения для определения сил и Fv для пахотного и бульдозерного агрегатов, уборочных и агрохимических машш.

Основными входными (управляющими) параметрами в математической модели (11), (12) являются глубина хода рабочих органов h (толщина срезаемой стружки, глубина обработки почвы и т.п.) и передаточное - число механической части трансмиссии 1 (переключение передач).

Основные внешние возмущающие воздействия - изменения физико-механических свойств грунта (плотности С, удельного сопротивления К) и уклона грунтовой поверхности 1.

' Математическая модель движения рабочих органов МТА в продольно-вертикальной плоскости должна обеспечивать возможность определения положения рабочих органов по высоте h (t) в зависимости от выходного электрического сигнала системы управления U(t) и внешних возмущающих воздействий.

Ввиду повышенной слолаюсти физического моделирования движения UTA в продольно-вертикальной плоскости и многообразия конструктивного исполнения рабочих органов и ходовых систем различных агрегатов, целесообразно воспользоваться передзточными функциями, полученными в результате экспериментальны:: исследований.

На основании анализ результатов этих исследований.и с учетом наличия в АСУ дополнительного контура обратной связи по положению выходного элемента электромеханического преобразователя (например, электродЕигаталя) передаточная функция рабочего органа с учетом передаточных функций гидропривода и электромеханического 'преобразователя может быть представлена в виде

H(s) = Хц / ts (ТЕ Тм s2 + Тк s + 1)(Т0 з + 1)2, (13) где Кц - результирующий коэффициент усиления; Т , Ти - электромагнитная и электромеханическая постоянные времени электромеханического преобразователя; TQ - постоянная времени рабочего органа.

Для обеспечения разрешимости .задач синтеза алгоритмов оптимального управления, ввиду высокой„размерности математических моделей, разработана новая матодика решения ьтих задач.

Первоначально, с использованием математической модели (1b,

(12) и критерия оптимальности управления (4), определяется глубина обработки почвы 11 и передаточное число трансмиссии 1а в виде Секции времешт пли пройденного пути без учета гидропривода и колебаний НГА в продольно-вертикальной плоскости (?па.2).

Рнс.2. Псаледогаггг.ь-ность синтеза алгоритмов спппальн^го управления ИГА

Фпкнко-кеханлческпо свойства грунта и уклон грунтовой п-зверх-ности при этом считаются неизвестными, но пастгипишм:; на протяжении рабочего хода величинами, (т.е. случайны:.::: величинами).

Б конечно!,', виде Функции 11 и 1 будут зависеть с? зтпх носдре-делешшх величин и рекиздаах параметров агрегата, что сткризс-зг ьзз-можиость их реализации в системе с обратные связями.

После реаения задачи "з больней", т.е. нахождения оптимальней траектории движения агрегата в целом, осуществляемся втерей а: ал реления задачи оптимального управления '¿ГА - синтез алгоритм ;з оптимального правления положением рабочих органов.

Задача управления в данной подсистеме сводится к отсде^^а'диз найденной траектории. При этом плотность грунта и рельеф позертл-сс-ти рассматриваются как случайные функции, описываемые автокорреляционными функция).!!!. °

При отслеживании фикций П и 1 в качества основного режимного параметра агрегата, являкдегося их аргументе:!, наиболее удобна использовать тяговое усилие МГА Г , поскольку оно неносредстлг^э отражает загрузку агрегата и' может быть измерено с достаточно высокой степенью точности при помощи простых технических средств.

Оптимальные рабочие' процессы тракторных аттагатоп.

'Георетпчесига исследования оптимальных рабочих процессов проведены с целью определения общей структур!! и алгоритмов Ф/аКциспп-

рования адаптивных оптимальных систем автоматизированного управле-

Ш!Я МТА.

Эти системы могут быть ориентированы на реализация как стационарных, так и нестационарных оптимальных рабочих процессов.

Исследования стационарных рабочих процессов МТА проведены 5 два этапа. Первоначально определены рациональные уровни стабилизируемых параметров для идеальной АСУ, обеспечивающей нулевую дисперсию этих параметров на протяжении всего рабочего хода агрегата. ^ затем учтено, что тяговое усилие МТА является случайной функцией.

С использованием разработанной обобщенной математической модели агрегата (11), (12), на примере бульдозерного агрегата на баз« трактора Т-170, определены значения тягоеого усилия Ркг и, соответственно, коэффициента буксования ДЕшакелей 5, соответствующие мак с<г,:уыу тяговой мощности II , энергетического потенциала производительности по Ю.В.Гинзбургу Э и предложенного в настоящей работ! обобщенного критерия оптимальности управления V/ (5).

Результаты расчетов частично приведены в табл.1.

Таблица 1

Оптимальные значения тягового усилия и коэффициента буксования

Грунт Снижение от максимума, %

М к-г .№йХ КН 5, % Максимум

II. кг Э п ПТ И

Слабый 59 14,3 0 0.156 1.62 кг э

(0,63) 63 15,9 0,693 0 0,593.

69 13,5 3,35 0,391 0 Ш

Средний 64 3,31 0 0,111 2,6 "кг

(0,83) 63 9,01 0,445 0 1,36 э

80 11.3 4,90 0.972 0 41

Установлено, что.управление по.максимуму тяговой мощности в об щем случае нецелесообразно, т.к. приводит к снижению обобщешюг критерия оптимальности управления, учитывающего изменение произво дительнсзти и топливной экономичности агрегата, до 2,6 % от макси мально возможной величины.

Исследован характер изменения оптимальных " значений тяговог усилия и коэффициента буксования движителей на различных передача

в различных грунтовых условиях. На этой сснозз разработаны системы управления, защищенные а. с. на изобретения IUI 1234537, 1315537. 1331963, 1352011 и 1511344.

Определен ряд требований к техническим средствам автоматики. Ь частности, показано необходимость измерения действительной скоросш и определены требования к точности этого измерения.

На втором этапе исследования стационарных рабочих процессов определено влияние дисперсии режимных параметров, в первую очередь тягового усилия, на эффективность работы автоматизированного ИГЛ.

При значениях матемзтического скидания, дисперсии и параметров автокорреляционной Функции тдгоеого усилия, соответствующе: работе UTA с ручным управлением на среднем грунте, вычислено значение критерия оптимальности управления W . Затем математическое омдаше постепенно увеличивалось до значения, соответствующего максимуму критерия W при работе агрегата с идеальной АСУ, при одновременном снижении дисперсии тягового усилия.

Установлено, что попгаенг.а эффективности работы ЫГА (обобщен-ного критерия V«) при этом возможно до 12Z (Г-ис.3).

из

ÜJ (С! {■>, {Oi ftv

а S

ел

йГ

üi

6/6,.,

^ I I

ГMV»

\

3

ü

й!

Рис.3. 1Говышеш1е эффективности работы МТА при снижении дисперсии тягового усилия (А, В и А' , В' -управление агрегатом тракториста*.«! А и В соответст-esjhio с серийной и инфор-мащюнно-советующей системами управления)

Причем, снижение среднего квадратичного отклонения тягового усилия более чем в 2 раза практически не приводит к дальнейшему повышении эффективности работы агрегата, что определяет рациональный предел совершенствовать технических средств автоматики.

Исследования нестационарных оптимальных рабочих процессов проведет! прямыми вариационными методами.

Газработенчая методика поиска оптимальных траекторий движения различных типов МТА показана на примере бульдозерного агрегата.

функция управления (толщина срезаемой струзам грунта) Ь представлена з эдэ функции поступательного перемещения агрегата а и

<0

сконструирована таюш образом, чтобы автоматически вшолнялось ограничение на максимально возможный объем призмы грунта У{) со стороны рабочего органа, а ее первое приближение бнло близко к траектории движения рабочего органа при управленшг агрегатом опытным оператором

h =

V0 (ct + Ч) (Са +1) [fl--1

К Ы (С2 - С,) [Л Ь 1 ь,

(14)

где С , С2 и I - постолшше коэффициенты, зависящие от грунтовых условий и уклона трассы двишгая.

Эта функция подставлялась в математическую модель (11), (12) и на ЭВМ, с использованием метода Хука-Дживса, определялись значения С1, С и I, соответствующие максимуму обобщенного критерия (4).

Для обеспечения достоверности результатов исследований были сконструированы также функции h другого вида (в частности, экспоненциальные) и проведено сопоставление результатов расчетов, выполненных при различных функциях Ii.

В итоге, установлены основные свойства оптимальных рабочих процессов бульдозерного агрегата: 1. В начальной стадии рабочего хода необходимо осуществлять-заглубление рабочего органа с максимально возможной скоростью, насколько ото позволяют требования к рельефу грунтовой поверхности, остающейся после прохода агрегата. ■ 2. Целесообразно увеличивать максимальное заглубление рабочего органа, если буксование движителей не превышает предельно допустимых значений. 3. Выглубление рабочего органа также должно осуцестляться с максимальной скоростью, ограниченно" требованиям! к рельефу грунтовой поверхности.

На основании этих свойств разработаны алгоритмы оптимального управления агрегатом. Установлено, что их реализация приводит, по сравнению со стабилизацией родаишх параметров HTA, к новыаенпа обобщенного критерия оптимальности управления (производительности и . топливной экономичности агрегата) в среднем на 3,2%. Это свидетельствует о более высокой эффективности нестационарных рабочих процессов по сравнению со стационарными.

Для отслеживания найденных траекторий движения, а также решения задач стабилизации (поддержания задшпюй глубины обработки почвы, высоты среза растений, планирования грунта бульдозерном отвалом я т.д.) проведен синтез структуры регулятора положения рабочего органа. Использован метод выделения устойчивого подсемейства экстремалей. При этом в качестве критерия оптимальности -принят минимум

среднего квадрата ощибки стабилизации или слекения с учетом затрат мощности на управление.

С помощью преобразования Фурье осуществлен переход от передаточной функции рабочего органа и гидропривода (13) и корреляционной функции Енешних возмущающих воздействий к их спектральным плотностям мощности. Затем было получено выражение для критерия оптимальности в виде Функции Зи.

Минимум этой Функции найден методам вариационного исчисления при использсвашш только тех вариаций, которые совместимы с устойчивостью замкнутой системы. 3 итоге, получена передаточная функция оптимального регулятора

Нр(я) = Ао 4 Л1/(Т1з + 1) + Л2/(Т23 +1), (15)

где А0, Л1, Л2, Т и Т,, - постоянные коэффициенты, зависящие от параметров корреляционной функции, коэффициентов передаточной функ-щш (13) и допустимых затрат мощности на управление.

Техническая реализация оптимальных систем автоматизированного управления ретзмами загрузки МТА.

Внедрение в сельское хозяйство тракторов-роботов, способных 'автономно выполнять все основные сельскохозяйственные работы, в ближайшие годы невсзмо:яю из экономическихтехнических и организационных соображений. Поэтому для реализации разработанных алгоритмов оптимального управления целесообразно создание: 1) информацион- • но-советуицих систем; 2) систем автоматизированного управлетая.

3 рамках первого подхода на основе доплеровского измерителя действительной скорости была создана и испытана на бульдозерном и пахотном агрегатах информационно-советующая система.

Более перспективными авляются информационно-управляющие системы, позволяющиу обеспечить более существенное повышение производительности МТА и улучшение условий труда механизатора.

При сравнительном анэЗшзе различных вариантов построения микропроцессорных ушформациокно-управляюхих систем установлено, что для управления ?,!?А в перспективе целесообразно применение иерархических отказоустойчивых мультимикропроцесссрных систем. В качестве первого этапа работ в этом направлении в настоящей работе принята реализация магистрально-модульной системы управления (Рис.4).

Одним из основных препятствий на пути внедрения автоматизированных систем управления является отсутствие . многих видов исполнительных механизмов. •

Модуль яаплти ■ L 1 Ороеямж редиааяюю еЛеи/ tfoóun диахехцио*- W0 ¡Фвачмел

—•—:

K&xxwv-.темным nods/дм иатем*

/l/t¡muvsc<ue (pto&aioJbtvejv____|

orí foirKVxa jwtp&rc*

cx.ro/ cxqxKrw и &y • гас перемни* /píÁfx^

к.i\)V!Ú(t/CU-/taufeemuj

Кз£у*а£омуаяматциг/!Цоу -¡poivt лгдада /фаляхра _ту К

Рис. 4. Микропроцессорная система 'управления МТЛ

В работе показано, что, с учетом последних достижений электроники, силовой полупроводниковой техники и создания ностоянннх магнитов .с высокой удельной энергией (в частности, типа неодим-железо-бор), при тех уровнях мощности, которые необходимы для управления МТА, электромеханические исполнительные механизмы соизмеримы с электрогидравлическими по всем основным техническим характеристикам и существенно превосходят их по эксплуатационным показателям.

Поэтому целесообразно, особокно гри автоматизации серийно выпускаемых МГА, ■ применение электромеханических исполнительных меха-' низмов на основе вентилышх, в частности, ьшенткых электродвигате-лёй и безредукторных электродвигателей специальных конструкций, в 2¿CTK0CTH двигателей с катящимся роторам (ДКР).

Одшгми из вазяейипх составных частей систем управления являются такта силовые электронные устройства (СЭУ), обеслечиваэдие энергетическое согласование микроэвм.с исполнительными мехслизмалн.

Основные вопросы синтеза структуры и оптимизации параметров СЭУ проработаны достаточно-полно. Поэтому в настоящей работе рассмотрены только то особенности реализации СЭУ, которые характерны для кх использования в системах автоматизированного управления МТА.

•В настоящее время общепринятым является подход к проектированию СЭУ. заключающийся в достижении наилучших технических характе-

- 2i -

ристик каждого отдельно взятого устройства, а, следовательно, и системы управления в целом. Однако к системе управления ?.!?Л ке предъявляется жестких требований по достижению максимума какого-либо показателя. Поэтому при работе группы Г.'ТЛ целесообразно обеспечить, например, не максимум производительности отдельного агрегата, а максимум среднего значения производительности всех !,!ГЛ.

Это дает возмо:шость использовать принципиально новый подход к проектирования как системы управления в целом, так и ее составных частей, н частности, силовых электронных устройств. Он заключается в достижении не наилучших технических характеристик, отдельных устройств, а наилучших математических ожиданий этих характеристик.

Практическая реализация этого подхода приводит к созданию СЗУ с переменной структурой (Л.с. 1Ш 875633, 907726, 930572, 1128233 И др.), технические характеристики и режимы работы которых определяются не наихудшл, а текущим сочетанием параметров использующихся в них элементов.

Другой важнейшей особенностью построения СЭ.У для систем автоматизированного управления МТА является необходимость обеспечения их максимальной простоты и минимальной стоимости. Это предопределяет целесообразность отказа от применения СЭУ, работающих в линейном режиме или в режимах широтно-импульсной модуляции, и перехода к использованию устройств, работающих в релейных режимах.

Обоснованно возможности применения в исполнительных устройствах (в первую очередь в электроприводах) релейных режимамов работы получено путем синтеза алгоритмов оптимально го управления элекало-приводом с использованием принципа максимума Понтрягина.

Для "оптимального по быстродействия управления электроприводом функция Гамильтона может быть записана в виде

н = W W Vu / V мс/ V V ТА>' W- <16?

где Xj = (р - угол поворота выходного вала редуктора: Х2 = о = dXj/dt; Хз = du/dt; U - напряжение на электродвигателе (управляющий параметр); КЕ - коэффициент противоЭДС; F - жесткость механических характеристик электропривода; Мс - статический момент сопротивления нагрузки, а вспомогательные переменные Yi, Ya, Уз удовлетворяют уравнениям .

dv, эН dv„ эН Y dY„ зН Y

— 1=--- 0; —2=--= - у + ——э=--= _ у + (17)

dt аХ( dt' эХз 1 ТМТЁ dt зХэ 3 Тн

Функция Н линейная относительно U и ее производная не зависит

от и. Поэтому оптимальное управление тлеет вид

и = Еп 81дп(эН/аи) = Еп 81©1(*а/КЕТнТЕ). " (18)

где Е - максимально возмонзюе напряжение на электродвигателе (напряжение бортовой сети МТА).

Разрешая систему уравнений (17) относительно функции ¥ , с учетом (18), получаем

иш = Еп Б1ег1[С1ехр(«1г) + С2ехр(аоЬ) •+ Сз1, (19) где Сл, Сг, Сз - постоянные интегрирования.

Получешгая формула определяет структуру оптимального ^травления: напряжение на электродвигателе является ступенчатой (кусочно-постоянной) функцией, причем число переключений не превышает 2.

Зто доказывает, что электропривод, а, следовательно, и использующиеся в нем силовые электронные устройства, долхны работать в релейное режиме.

После подстановки выражения (19) в уравнение ■ движения электропривода и учета краевых условий, получается система уравнений для .определения постоянных интегрирования и коэффициентов ¡^, « а, следовательно, и моментов переккченил напряжения управления. Эта задача может быть решена при помощи бортовой микроЗВ.4.

В случае, когда ТЕ » Тн, возможна реализация более простого алгоритма оптимального управления электроприводом, не требующего решения системы уравнений. Такой алгоритм разработан с использованием метода фазовой плоскости.

Другим существенным препятствием на пути создашь! эффективных систем оптимального управления МТА является нерешенность проблемы измерения действительной скорости и, соответственно, буксования движителей МТА.

. Погрешность измерения доплеровских измерителей скорости (ДИС) существующих конструкций зависит от колебаний и вибраций агрегата. В работе показано, что эта погрензюсть может быть определена по формуле

АУ^ор = ехр(-г2)/(/я а) + ег1(2) - I, ■ , (20)

где 2 = Га/(/« а<0; Го - доплерорский сдвиг частоты, вызванный поступательным поремещешкм л1ТА; а - среднее квадратичное отшюнение дояязроБского сдвига частоты, вызванное колебаниями и вибрациями агрегата; ег1(и) - интеграл вероятности.

Эта-погрешность резко возрастает при уменьшении 'рабочей скорости и при = 0,3-0,2 м/с может достигать значений 5-17Я. Для ее

- 25' - 7

устранения предложено (и экспериментально' прогс-рено на бульдозерном и пахотном агрегатах) определять не только' величину, но и знак дсп-леровскаго сдвига частот», а последш^о усреднение результатов из-мореш:я осуппствожь с учетом этого зтгакгг.-

Трактор, особенно в агрегате с бульдозером, движется по поверхности с переменны»! уклоном. Зто' Приводит к возникновению псг-рёшоота иг прения скорости

А7 (3) ^ Sin¡}/lSín(« - i¡) Coo(S), , (21)

где <í - угол меяду направленной распространения зондирующего излучения и сектора: скорости ;,-:ТА:. íí - угол кезду спорной поверхностью движителя и касательно:' к грунт "он поверхности в точке падения зондирующего излучения.

Для исключения этой погрс-зшсспг преддокено определять действительную скорость по Фсрчуле (а.с. И 120728!)

v « (0,5 I í v dL/üt)/Cosa , (22)

d О

где л - длина волн;; зондирующего излучения;

1 - расстояние до грунтовой поверхности. В работе также рассмотрено влияние на работу ДУЮ низкочастотных колебаний ¡.'.ТА (с периодом, ггревшивцим время измерения) и сноса зоидирущего излучения ветром (в ультразвуковых ДИС). Предложены эффективные методы устранения соответствующих погрешностей, базирующиеся на обеспечении независимости результатов измерения действительной скорости от направлгакя распространения зондирующего излучения, в частности, путем формирования зондирующего излучения с линейной частотной модуляцией (а.с. N 1278719) н применения, двух разнесенных по высоте приемников отраженного от грунта сигнала.

Проведен сравнительшЛ анализ перспективности приыенешм ультразвукового и радиолокационного измерителей скорости. Установлено, что в ДМС сельскохозяйственных и мелиоративных МТА предпочтительнее использовать ультразвуковое зондирующее излучение с одновременной реализацией мероприятий, компенсирующих влияние физического состояния и движения воздушной среды на скорость и направление.распространения ультразвука.

tL Зкспетименталыше исследования методов и технических средств ептимизажге энергетических реалов работы МТА.

При проведении экспериментальное исследований- был;!' поставлены следующие задачи: 1? подтвердить достоверность обнОйШ£ результатов проведенных теоретических исследований по огипЬ'из'ации управления МТА; 2) дать сравнительную оценку эффективности' примёйёнш!' информа-

циошю-советующих и информационно-управляющих систем; 3) подтвердить эффективность созданных технических средств автоматики.

Для решения этих задач была осуществлена проверка адекватности математической модели реальному объекту, созданы и испытаны экспериментальные образцы технических средств автоматики, а также проведены полигонные испытания пахотных и бульдозерных агрегатов, оборудованных 1шформационна-советующей и микропроцессорной Ш1формацион-но-управляющей системами.

Проверка адекватности обобщенной математической модели реальному МТЛ проверена в статическом и динамическом режимах его нагру-' жения.

Б статическом режиме, в соответствии c. ГОСТ 23734-79, на специальных тяговых треках УралНййС осуществлялось снятие действительных тяговых характеристик МТА и их сопоставление с расчетным!..

Методика исследований в динамических режимах нагружения заключалась в следующем. Трактор в агрегате с бульдозером устанавливался па ровной горизонтальной площадке, гидропривод рабочего органа был нереключеп в плавающий режлг/.. Ilocjie начала движения HTA, вследствие явления самозаглублегшя рабочего органа, происходило постепенное увеличение толщшш срезаемой стружки грунта и, соответственно, тягового усилия трактора. В конечном счете, это приводило к полной остановке агрегата за счет возникновения 1СШ буксования движителей.

Измерительная аппаратура контролировала параметры состояния МТА. Экспериментально получешш Функция h подставлялась в обобщенна математическую модель МТА (13), J6). Пом-.1 этого на 3EJ определялись теоретические зависимости угловой скорости коленчатого вала двигателя, тягового усилия и действительной скорости агрегата и сопоставлялись с осциллограммами.

По результатам многочисленных исследований агрегатов на базе тракторов Т-170 к т-25.01 установлено, что среднеквадратичное отклонение расчетных и экспериментальных характеристик невелико (статических - iie более 2,75, дшамиче-ских - 4-,82), что подтверждает адекватность математической модели реальному МТА.

Полигонные испытания техническую производительность и топливную экономичность бульдозерных агрегатов, оборудованных системами автоматизированного управления, в сравнении с серийными агрэга-тами, .проводились на полигонах УралШИС (г. Чебархуль, Челябинская обл.) и ПО "ЧЗПТ" (г. Чебоксары) по ГОСТ 10792-75 и FTM 23.1.6-79. Осуществлялась разработка суглинистого грунта 1-2 категории с пос-

ледувщей у!сладкой его в кавальер.

При проведении сравнительных испытаний трактора Т-170 з агрегате с бульдозером ДЗ-110А с серийной системой управления и с информационно-советующей системой установлено, что предоставление операторам рекомендаций по изменению загрузки агрегата правело :с ггсшленяю лреизводигая-поста в среднем па 52. (При дсвсрлташюй вероятности оценки по критерию Стыэдента, равной 0,95).

Анализ рабочего процесса показал, что повыяешю зЗС/эктссносгд работа l'.TA в этом случае достигается за счет снкже-ния дпспарслн ?¡¡-гоеой нагрузки к соответствует расчетной зависимости (см. р;:с 3).

Нсш1Т2ния МТЛ с микропроцессорной АСУ, проведенные на полигонах УрлЦ™С :: ПО "ЧЗПТ", показал;:, что при дальности перемсц-ння грунта 40 м техническая производительность бульдозерного arpersva с АСУ на Ю,73> больше, чек агрегата с серийной системой управления. При дальности перемецегш 16 м - на 13%. Одновременно проксходит снижение удельного расхода топлива в среднем па 42.

Путем осциллограЖирования режимных параметров агрегата установлено, что отмеченное повыпение производительности в 2,2-6,8 раза превышает возможное повыпение производительности за счет снижения дисперсии тягового усилия. Следовательно, АСУ обеспечивает повышение эффективности работы агрегата в основном за счет реализации нестационарных оптимальных рабочих процессов, этот результат является экспериментальным подтверждением как достоверности проведенных теоретических исследований по оптимизации управления !.'.ТЛ, тяк и возмог-íocth практической реализации оптимальных систем управлетгя, реализующих нестационарные рабочие процессы.

Зхсперименталыше исследования пахотного агрегата (трактора ДТ-75 н навесного плуга ШГН-4-35), оснащенного таф/зрмациошо-сово-тугщей системой, проведены на полях учебно-опытного хозяйства ЧГАУ.

При отвальной вспашке стера: зерновых наличие икфермацнешо-соьетуадей системы приводит г. совшенаю производительности агрегата в сродном ка 4:". Аналогичный результат - повыкеняе производительности на 3,2-4, Sí; при снижении удельного расхода топл:1ва на 1,3-2,4^ получен также при испытаниях пахотного агрегата на базе трактора Т-15СК. '

. Испытания отдельных технических средств автоматики проведены в составе АСУ на бульдозерном и пахотном агрегатах.

Экспериментально проверены результаты теоретических исследований по снижению погрешности измерения доплеровского измерителя ско-

рости (ДМС). Установлено, что погрешность экспериментального образца ДИС не превышает 2,8% при времени измерения не более 0,15-0,2 с.

Для проверки достоверности результатов исследований по создают исполнительных механизмов был создан малоинерционный электропривод с выходной мосдаостью около 100 Вт на базе электродвигателя с гладим якорем. Управление электродвигателем осуществлялось от контроллера, обеспечивающего реализацию алгоритма оптимального управления электроприводом в режиме позиционировать.

Испытания на нагрузочном стенде и на тракторе Т-25.01 показали. что электропривод имеет высокие технические и эксплуатационные характеристики. В частности, его быстродействие и развиваемые усилил превышают аналогичные параметры руки челозека-механизатора, что полностью соответствует результатам теоретических исследований.

Т\ Практические рекомендации по реализации автоматизированных систем управления. Внедрение и экономическая эффективность проведенных исследований.

Результаты проведенных есс.'^дошшй свидетельствуют о том, что, в случае применения микропроцессорной 'техники, позволяющей реализовать алгоритмы управления практически любого уровня V сложности, прл синтезе структуры АСУ целесообразно четко разделять силовые (энергетические) и информационные (измерительные, вычислительные) функцщ системы с целью последующей мшшмизации и упрощения силовых функци! за счет усложнеыя ипфорлзцистшх.

Для реализацш оптимального управления энергзтичесгами режимами работы МТА необходима достаточно полная ¡шфошация о внешни, возмущающих воздействиях и, в первую очередь, о физико-механических свойствах грунта (почвы). В рамках настоящей работы разработаны и экспериментально проверены два метода получения этой информации.

Первый метод (а.с. К 1677194) применим к почвообрабатывающим и землеройно-транспортн: макинам и базируется на анализе приращения тягового усилия, при изменении глубины обработки почвы 11.

Второй ме'тод (а.с. N 1315571) основан на использовании априорной информации о форме кривой буксования - вычислении максимального коэффициента сцепления путем сопоставления коэффициента буксования и тягового ''силия агрегата. В работе описан алгоритм функционирования системы управления (а.с. N 1352011), реализующей этот метод.

Рассмотрены основные направлешш развития микропроцессорных систем, заключающиеся, в частности, в переходе к комплексному решению вопросов автоматизированного контроля и управленгт МТА на осно-

ве использования современной элементной базы и новых универсальных модульных решений, включая разработку единой концепции создашш и развития таких систем в рамках международной организации по стандартизации (ИСО).

Показана перспективность широкого применение ультразвуковых приборов для контроля условий оЗункционировашм и релаилов работы автоматизированных, а в перспективе и роботизированных МТА.

Рассмотрен социально-экономический эффект от внедрения научных результатов проведенннх исследований путем создания информацхон-но-управляющих и информационно-советующих систем автоматизирозанно-■ го управления для семейства тракторов Челябинского, Чебоксарского и Алтайского тракторных заводов.

общие вывода и шшшшш

В результате проведенного комплекса исследований получены следующие основные научные результаты:

1-. Показано, что автоматизация скоростшх и нагрузочных режимов работы МТА находится в тесной взаимосвязи с основными традиционными направлениями повышения технического уровня этих агрегатов: повышением энергонасыщенности, совершенствованием моторно-трансмис-сионннх установок, ходовых и несущих систем. Она открывает возможности дальнейшего повышения энергонасыщенности. Наиболее эффективная работа МТА мозкет быть получена при одновременном оснащении трактора прогрессивной моторно-трансмиссионной установкой (гидромеханической или электрической трансмиссией, двигателем постоянной мощности и т.п.) и системой автоматизированного управления, реализующей оптимальный рабочий процесс.

2. Установлено, что в качестве цели оптимального управлишя целесообразно принять достижение минимума затрат прямой и косвенной (овеществленной) энергии на производство продукции* (методика ВИЛ, ВАСХНМЛ л ПШЖЭСХ) или максимума экономического эффекта от производства и эксплуатации МТА (методика НПО "НАТИ").

Определение общей структуры критерия оптимальности управления скоростными и нагрузочными режимами работы МТА пр:г испапьзовашш энергетического и экономического подходов приводит к идентичному конечному результату: 'обобщенный критерий мозсет быть представлен в виде линейной свертки частных критериев оптимальности управления -относительного■прироста производительности и снижения часового расхода топлива.

3. При. разработке критерия оптимальности управления МГА установлено: ■

3.1. Весомость расхода топлива в общей оценке эффективности работы МТЛ возрастает при увеличении загрузки агрегата по времени и ценн топлива и снижается при увеличении стоимости машины, заработной платы механизатора и затрат на проведение ремонтов и технического обслуживания МТА.

Поэтому в системе автоматизированного управления целесообразно предусмотреть возможность изменения коэффициента линейкой свертки частных критериев эффективности.

3.2. Частный критерий оптимальности управления - производительность сельскохозяйственных агрегатов, наряду с изменением рабочей скорости, должен учитывать соответствующее изменение коэффицп-ента использования вромеки смены. Для бульдозерного агрегата в этом критерии необходимо учитывать продолжительность рабочих циклов, расстояние между центра:.® тяжести выемки и кавальера и ограничение, на максимальный объем призмы грунта со стороны рабочего органа.

4. Разработана обобщенная теория оптимального управления энергетическими реходт работы МТА. В рамках этой теории:

4.1. Создана обобщенная математическая модель сельскохозяйственных и мелиоративных МГА, ориентированная на решение задач оптимального управления скоростными и нагрузочными реза&кш их работы.

4.2. Предложена новая методика реаошш задачи оптимального управления ¡«ТА. заключающаяся в определении оптимальных законов изменения режимных параметров агрегата (тягового усилия, рабочей скорости и т.п.) на протяжении рабочего хода при учете высших возму-цаэдих воздействий как случайных величин, и в последующей реализации найденных. траекторий движения путем изменения' положения рабочих органов, агрегатируексй изсш иди передаточного числа трансмиссии при рассмотрении этих возмхаэдих воздействий как случайных функций.

4.3. Изучены основные свойства оптимальных рабочих процессов МТА и на этой основе определены требования к алгоритмам оптимального управления и техническим средствам для их реализации.

4.4. Показана возможность и целесообразность создания пвтома-тпзиросацних систем управления, реализующих нестационарный рабочий процесс.

4.5. Проработаны вопросы синтеза алгоритмов оптимального управления положением почвообрабатывающих орудий с учетом случайного характера внешних возмущающих воздействий.

4.6. Показана необходимость контроля действительной скорости 'как одного из важнейших информационных параметров, необходимых для реализации систем оптимального управления МТА.

5. Определен ряд основных особенностей алгоритмов оптимального управления скоростными и нагрузочными режимами работы МТА:

5.1. Выполнение операций не только с величинами, но и с функ--циями параметров состояния агрегата.

5.2. Статистическая обработка результатов измерения параметров состояния агрегата с целью накопления информации о самом агрегате и внешних возмущающих воздействиях.

5.3. Исключение, с целью повышения помехоустойчивости, операций дифференцирования .результатов этих измерений.

5.4. Устранение рассогласования ме:хду текущим и оптимальным состояниями агрегата за одно вьючение исполнительного электро- или гидропривода без его поисковых переключений.

5.5. Получение информации о недоступных прямому измерению внешних возмущающих воздействиях (изменениях физико-механических свойств грунта) путем обработки результатов измерения параметров ■ состояния агрегата - сопоставления текущих значений тягового усилия и буксования движителей при априорно известной форме кривой буксования или анализа приращения тягового усилия при изменении положения рабочего органа почвообрабатывающей или мелиоративной машины.

6. Проработай научно обоснованные рекомендации по технической реализации средств автоматизации МТА:

6.1. Показаны рациональные области применения и особенности построения информационно-советующих и шформационно-управляющих систем. Информациоттаэ-советуэдие системы дает ограниченный Социально-экономический эффект. • Однако они являются наиболее простыми в производстве и эксплуатация и в блжайшие года могут найти илрокое применение на отечественных МТА. Их целесообразно-создавать нз базе доплероЕского измерителя действительгзй скорости. Более перспективными являются микропроцессорные информационно-управляющие системы .• позволяющие осуществить комплексную автоматизацию МТА.

6.2. Показано, что микропроцессорные системы автоматизирован- ■ ного управления МТА целесообразно выполнять с использованием гла-гистрально-модульного принципа их построения. Это позволит обеспечить гибкость, простоту конструкции, модульность программных и аппаратурных средств, наличие многообразных возможностей для функционального и пространственного расширения системы управления, возмог-

ность поэтапного совершенствования и развития.

6.3. Дана оценка перспективности применения на тракторных агрегатах различных типов исполнительных механизмов. Установлено, что при решении задач автоматизации серийно выпускаемых МТА целесообразно использовать электромеханические Исполнительные механизмы, устанавливаемые как дополнительное оборудование агрегатов. На вновь создаваемых МТА возможна установка как электромеханических, так и электрогидравлических механизмов. Наиболее рациональным вариантам реализации электромеханических исполнительных механизмов является электропривод на базе современных малоинерционных вентильных, в том числе моментных электродвигателей, а также безредукторных бесконтактных электродвигателей специальных конструкций, в частности, электродвигателей с катящимся ротором (ДКР).

. 6.4. Установлено, что при синтезе структуры силовых электронных устройств для систем автоматизированного управления МТА целесообразно отказаться от традиционного подхода, заключающегося в получении наилучших технических характеристик отдельно взятого устройства и ориентироваться на достижение наилучших математических ожиданий этих характеристик. Практическая реализация этого подхода приводит к созданию силовых электронных устройств с переменкой структурой, у которых технические характеристик: определяются не наихудиим, а текуа^у сочетанием параметров используемых в шк элементов.

6.5. Исследованы осрбвщюсти измерения действительной скорости UTA. Предложены эф|ект;'знр методы повышения эксплуатационных и метрологических характеристик доплеровского измерителя действительной скорости - применение ультразвукового зоздирущэгр излучения, определение, доплеровского сдвига частоты с учетом еГР знака. коррекция результата измерения скорости в зависимости от расстояния до отражающей поверхности (поверхности поля), фармировщще ?,гадуй1ро-вашюго по частоте зондирующего сигнала и т.д.

6.6. Показана целесообразность широкого щщшцещш ультразвуковых приборов для контроля условий функционировав И резаков работы' МТА, а в перспективе - создежя ультразвуковых систем технического зрения для информационного обеспечения функционирования роботизированных агрегатов.

7. Путем проведения комплекса полигонных испытаний различных типов сельскохозяйственных и мелиоративных агрегатов подтверждена достоверность основных результатов теоретических исследований по

оптимизации энергетических реетмоЕ работа ИЛ.

Экспериментально установлено, что применение гаДОршдеошо-со-ветующнх систем на основе доплеровского измерителя действительной скорости обеспечпеает ловвяетте производительности пахотного и бульдозерного агрегатоз на 4-5S. Оснащение бульдозерного агрегата' микропроцессорной системой оптимального управления приводит к îiopii-швго произЕодиталыгостя до 13% при одновременном снизенип удельного расхода топлива в среднем на А?,. Причем, при оптимальном управлении агрегатом, повкаение производительности достиглогея в основном за счет реализации нестзцвопэрша рабочих процессов.

3. Нэучпие результата диссертационно;! работы использованы при создании перспективных енотом управления семейства тракторов ¡10 "ЧЗПТ'Ч бульдозерных агрегатов на Сазе тракторов Г-130 с автоматизированным и дистанционным управлением, принимавших участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской ASC, тракторов Т-4АП2 с гидростатической трансмиссией, автоматизировании!/! и дистанционным управлением, других автоматизированных систем управления различного' назначения, а также испытательного оборудования для Государственного испытательного центра по промышленным тракторам. Методика испытаний МТА с автоматизированным управлением включена в новую редакцию ГОСТ 23734-93.

Общая сумма окидаемого годового народнохозяйственного экономического эффекта от внедрения научных результатов диссертации в про-мншленность в ценах 1936-93 гг. (без проведения индексации) составляет около 500 млн. руб.

ОСНОВНЫЕ ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Магистрзльно-модульная микропроцессорная система автоматизированного управления МТА // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1992.- H 10-12.- С. 10-12.

2. Управление загрузкой сельскохозяйственных и мелиоративных машин // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1992. -N 3-4.- С.32-34.

3. О выборе алгоритма микропроцессорной системы управления навесным оборудованием трактора // Пути и.средства автоматизации управления машинно-тракторными агрегатами, предназначенными для работы в экстремальных условиях: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн.- конф.-Челябкнск, 1983.- С.Зб / Соавтор: Курченков В.И.

4. Повышение производительности бульдозерного агрегата путем снижения дисперсии тяговой нагрузки // Строительные и дорожные машины.- 1993.- Н 6.- С.9-11.

I

■ 5. Выбор цели и критерия оптимальности управления машишю-тракторным агрегатом.- М., 1991. - 32с. - Деп. в ВНШТЗИагропрома, N 189ВС - 91 Деп.

6. Повышение производительности КТА путем оптимизации буксова- -ния двигателя трактора // Проблемы электроггизацпи трактороз и сельскохозяйственных машин: Тез. докл. отраслевой науч.-техн. конф.- Одесса, 1939.- С.60-61.

7. Измерение угловых скоростей валов сельскохозяйственных машин // Механизация и электрифЖсация сельского хозяйства. - 1992. -II 5-6.- С.32-33.

8. Измерение действительной скорости бульдозерного агрегата // Строительные и дорожные машины.-11993.- N 9.

9.' Повышение точности перемножителей аналоговых сигналов // Измерительная техника.- 1992.- Н 6.- С.14-15.

Ю. Микропроцессорная система управления промышленным трактором // Пути и средства управления машинно-тракторными агрегатами, предназначенными для работы в экстремальных условиях: Тез. докл. Всесозоз. науч.-техн. копф.- Челябинск, 1933.- С.49 / Соавтор: Линьков О.Ю.

11. Силовое управляэдее устройство для электрогидравлкческого распределителя дискретного действия // Исследования гидроприводов промышленных тракторов: Сб. науч. тр. / НЛ'Гй.- М., 1984.- С.40-45 / Соавторы: Курченков B.Ii., Хэралдин М.М.

12. Определение направления вращения вала // Измерительная техника,- 1992,- N 8.- С.47.

»

13. Исполнительнке устройства систем автоматизированного управления машинно-тракторных агрегатов. -М., 1991. - 75с. Деп. с ВПИЙТЭИзгропрома, N 1S3BC - 91 Деп.

14. Повызение эффективности работы- пахотного агрегата путем оптимизации величины перекрытия смежных проходов // Проблемы . электронизации тракторов и сельскохозяйственных машин: Тез. докл. науч.-теш. конф.- Одессз,. 1939,- С.62-63 / Соавтор: Самойлов ¡O.A.

15. A.c. 1133632 СССР. !Ш4 Е02? 9/22. Гидропривод отвала бульдозера. - Опубл. 07.10:85, Б.И. N 37 / Соавторы: Тарасов В.Н., Чемлзков С.И., Курченков В.И., Телятников М.С.

16. A.c. 1234537 СССР, МКИ4 E02F 9/20. Способ регулирования

ззбсчлх прэцессоз. ге;.-и:ера:1по-грй11с:торт1шх маыкп и устройство для ¡го осуществления.- Опубл. 30.05.36, В.И. К 20 / Соавторы: Гинзбург ).3., Курчспксв В.К., Телятнкксз Î/..C.

17. с. 1239233 СССР, KSK* Е02? 9/20. Способ управления рг;-ючим процесс;?! бульдозера.- Опубл. 23.05.26, В.'Л. 2 23 / Соавтор;;: 'арзссг З.К., Чсмлакоз СМ., Курченкоз В.!;., Телятников }/..С.

1S. A.c. 1315571 СССР, Б02? 9/20. Способ регулирования

■абочих процессов ссг.даргПяс-тр:^:спор:нсй izœsm.- Опубл. 07.C5.S7, .H. II 21 / Соавторы: Курчонксз В.::., Гинзбург ¡O.E., ?елятд!пксз !.!.С.

. 19. A.c. 1331953 СССР, ícG"1 202? 9/20. Система управления ульдезор;:;:.! агрегато:,?.- Опубл. 23.C3.S7 Б.К. 11 31.

20. A.c. 13520il cao?, "ii'r 202? 9/20. Способ управления ра-очим органом землеройо-транспортноп кащины.- Опубл. 15.11.87, Б.М,

42.

21. A.c. 15112-1-1 СССР, KHK4 . 202? 9/20. Способ управления ра-эчкк процессов трактора з агрегате с бульдозерным оборудованием.-тубл. 30.09.39, Б.II. г: 26.

22. A.c. 1677194 СССР, ШШ4 202? S/20. Способ управления ра-лим органе:.: бульдозерного агрегата.- Опубл. 15.09.91, Б.И. II 34 / ззвтор: Егоров З.й.

23. A.c. 1701133 СССР, I/Kií4 А01В 63/00. Способ определения :тимзльной рабочей передачи машинно-тракторного агрегата и система гк его осуществления. - Опубл. 30.12.91, Б.И. И 48 / Соавторы: Ка-)вцез Ю.В., Андрианов М.З.. Ккрамоз Г.И., Филиппов В.Н.

24. A.c. 1034730 СССР, МКК3 G053 11/26. Устройство для пирот-ьиггпульсяого управления электромагнитом. - Опубл. 07.04.34, Б.II. 13 / Соавторы: Курченкоз В.Н., Харзлдкк U.U.

25. A.c. 1121707 СССР, ¡Ж!3 НО'.? 7/13. Устройство для форси- ' аил электромагнитов.- Оггубл. 30.10.34, Б.И. M 40 /-Соавторы: Кур-нкоз В.И., Харалднн М.М.

26. A.c. 1103151 СССР, ЫИ3 Gui? 3/439. Способ измерения ороети вращения и устройство для его осуществления. - Опубл. .07.84, Б.К. II 26 / Соавтор: Харзлдин M.Ü.

27. A.c. 1170479 СССР, МЙГ. НОЗМ 1/24. Способ определения правления вращения и устройство для его осуществления. - Опубл. .07.65 Б.И. Ii 23 / Соавторы: Курченков.З.И., Телятников М.С.. Ха-лдин U.M.

23. A.c. 1207231 СССР, Жй4 Gui? 3/36. Устройство для изморе-я скорости движения объекта относительно криволинейной поверхкос-

ти,- Per. 22.09.85 / Соавторы: Гинзбург Ю.В., Курченков В.К.

29. A.c. 1231519 СССР. МКИ1 G0ÓG 7/161. Способ четырехквад-рантного перемножения аналоговых сигналов и устройство для его осуществления.- Опубл.15.05.86, Б.И. N 18 / Соавтор: Харалдин М.М.

30. A.c. 1278719 СССР. МКИ4 G01P 3/56. Способ измерения действительной скорости движения наземных транспортных средств и устройство для его осуществления.- Опубл. 23.12.86. Б.И. H 47.

31. A.c. 1280550 СССР. ЫКИ4 G01P 3/489. Цифроаналоговый тахометр.- Опубл. 10.12.86, Б.И. N 48.

32. A.c. 1377794 СССР. G01S 13/58. Устройство измерения скорости двикешш землероЯно-транспортных и сельскохозяйственных машин.- Опубл. 29.02.83, Б.И. N 8.

33. A.c. 1406716 СССР, МКИ4 KÛ3D 13/00. Следящий преобразователь для измерения частоты сигналов доплеровских измерителей скорости транспортных средств.- Опубл. 30.06.88, Б.И. N 24.

34. A.c. 1642360 СССР, МКИ4 G01S 13/58. Способ' измерения действительной скорости объекта и устройство для его осуществления.-Per. 15.12.90 / Соавторы: Самусев В.Н., Курченков В.И., Хурсин А.Л.

£5. A.c. 1723267 СССР, МКИ4 E02F 3/76. Способ измерения рабочей скорости почвообрабатывающих и вемдеройко-транспортных мкпн.-Опубл. 30.03.92, Б.И. N 12. й

26. A.c. 801257 СССР, Ш3 НОЗХ 23/02. Счетчик импульсов с управляемым коэффициентом пересчета. - Опубл. 30.01.81, В.И. И 4 / Соавторы: Стрккзк С.В., Макаров A.C.

37. A.c. 866723 СССР, МКИ3 НОЗК 7/0S. Двухтактный ыирзтно-им-пульсшй модулятор.- Опубл. 23.09.8!, Б.И. II 35.

38. A.c. 9078Û3 СССР, Ш3 КЭЗК 21/05. Устройство ыомшлл и вычитания импульсоз.- Опубл. 23.02.82, Б.И. К 7.

39. A.c. 753426 СССР, 1Ш13 К02Ы 3/335. Стабилизкрогг.нный преобразователь постоянного напряжения.- Опубл. 23.03.80, E>.:'¡. M 31 / Соавтор: Стрнжак C.B.

40. A.c. 875633 СССР, Ш3 НОЗл 17/60. йлектрокшй l'ZiVi. -Опубл. 23.10.81, Б.И. N 39.

41. A.c. 907726 СССР, Ш13 Н02М 3/335. Регулируем;^ кс-п;..;-п-тор.- Опубл. 23.02.82, 5.U. M 7..

■i:. A.c. 920965 СССР, LîKil3 НО,'И 3/335. Стобйлшрошшы;; ир-)-обргк'ов'ггель позтоян? нппряюпвю.- Опубл. i5.04.82, Б.И. ¡1 14.

43. A.c. и.-Г, МКИ3 КОЗК 17/ьО. Транзисторный юшч.-

Опубл. 23.05.82. 5.И. N 19.

44. Л.с. 936286 СССР, Шэ Н02М 3/335. Стабилизированный преобразователь постояшюго напряжения.- Опубл. 15.06.82, Б.И. N 22.

45. A.c. 944015 СССР, МКИ3 Н02М 3/335. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения.- Опубл. 15.07.82, Б.И. II 26.

46. A.c. 964931 СССР, ЖИЭ Н02М 7/537. Регулируемый преобразователь.- Опубл. 07.10.82, Б.И. N37.

47. A.c. 966679 СССР, ШШЭ G05F 1/56. Способ стабилизации выходного напряжения источника питания постоянного напряжения.-Опубл. 15.10.82. Б.И. Н 38.

48. A.c. 970691 СССР, МКИ3 НОЗК 17/56. Транзисторный импульсный ключ.- Опубл. 30.10.82, Б.И. N 40.

49. A.c. 1034136 .СССР, МКИ3 Н02М 7/537. Регулируемый преобразователь напряжения.- Опубл. 07.G8.83. Б.И. N 29.

50. A.c. 1117800 СССР, МКИ3 Н02М 7/537. Регулируемый инвертор.- Опубл. 07.10.34, Б.И. N 37.

51. A.c. 1128233 СССР, Ш3 G05F 1/58. Силовой транзисторный ключ.- Опубл. 07.12.84, Б.И. N 45.

PfJ^

Подписано к печати 02. н .1993г. Тираж 100 экз. Заказ N 462

Формат 60 х 90 1/16 ЧеГАУ