Синтез системы управления подвеской автомобиля, построенной на основе магнитореологического амортизатора

Машков, Илья Игоревич

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Синтез системы управления подвеской автомобиля, построенной на основе магнитореологического амортизатора

кандидата технических наук: Машков, Илья Игоревич
город: Москва
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.13.01
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Синтез системы управления подвеской автомобиля, построенной на основе магнитореологического амортизатора»

Автореферат диссертации по теме "Синтез системы управления подвеской автомобиля, построенной на основе магнитореологического амортизатора"

На правах рукописи

МАШКОВ Илья Игоревич

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ, ПОСТРОЕННОЙ НА ОСНОВЕ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА

Специальность: 05.13.01 -«Системный анализ, управление и обработка информации»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре «Автоматических систем» Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Кочемасов Александр Вячеславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Булеков Владимир Павлович

кандидат технических наук, профессор Попов Вадим Владимирович

Ведущее предприятие: Институт Машиноведения

им. А.А. Благонравова РАН

Защита состоится «^ 2004 г. в '^^часов на заседании

диссертационного совета Д 212.131.03 Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета) по адресу: 119454, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 78.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Автореферат разослан

«/3 »<с*0§«:

'2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Тягунов О.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время большинство применяемых управляемых и активных подвесок легковых автомобилей относится к дискретному типу. Они имеют, какправило,две-три ступени жесткости и демпфирования, переключаемых автоматически или вручную, алгоритмы управления которыми можно назвать ситуационными или интегральными. В этих системах переключение на ноюе сочетание фиксированных жесткости и демпфирования происходит при выполнении определенных логических условий (ситуаций), выражаемых системой неравенств по ряду параметров и фазовых координат, а каждая ситуация оценивается интегрально при сохранении ее в течение определенного времени.

В указанных системах время между переключениями существенно больше времени переходного процесса самого "быстрого" элемента подвески - колеса. Поэтому в них принципиально невозможно исключение эффектов, требующих "силового" и "быстрого" (в темпе протекающих процессов) воздействия, таких, как стабилизация силыдавления колеса на дорогу или парирование "пробоя подвески", т.е. исключение выхода на ограничители хода. Таким образом, анализ систем управляемых подвесок легковых автомобилей показывает, что актуальной задачей является разработка подвесок с непрерывным управлением параметров жесткости и демпфирования в процессе движения.

В этой связи значительный интерес представляют теоретические исследования возможностей непрерывного управления исполнительными устройствами подвески, к которым относятся электроуправляемые демпфирующие устройства непрерывного действия на основе магнитовязких жидкостей. Таким устройством является управляемый магнитореологиче-ский амортизатор, в котором в качестве рабочего тела используются стабильные ферромагнитные жидкости или взвеси. Проблемам, возникающим при построении и применении подобных устройств, посвящены работы таких ученых, как Синев А.В., Соловьев B.C., ФроловК.В., КирсановБ.В., ТеряевЕ.Д., Парамонов В.Н., ЦветковЮ.В., Данилов В.Д. и других извести ых у ч ен ых.

Постепенное увеличение в автомобиле количества микропроцессорных систем и бортового электронного оборудования, решающего множество задач различных уровней, приюдит к естественному усложнению бортовых систем автомобиля, что требует выработки общих принципов их построения и делает актуальной задачу оценки эффективности использования вычислительных средств в их составе относительно совокупности различных эксплуатационных свойств этих средств. В связи с этим тема диссертационной работы также представляется весьма актуальной.

РОС. HAUWUiiAiii ЬНЛЯ j БИБЛИОТЕКА {

cMtrtptnrTtrf !

2234<S0

Цель работы. Целью диссертационной работы является комплексное решение задачи синтеза системы управления подвеской автомобиля, рабочим органом которой является управляемый магнитореологический амортизатор.

Задачи исследования. В соответствии с указанной целью, в диссертационной работе решаются следующие задачи:

• сравнительный анализ существующих систем управляемых и активных под весок легковых автомобилей;

• исследование особенностей использования микроЭВМ в составе систе-мыуправления подвеской автомобиля;

• разработка математической модели, описывающей локальные процессы движения элементов подвески автомобиля;

• разработка алгоритма (закона) управления магнитореологическим амортизатором, как исполнительным устройством системы управления;

• проведение моделирования на ЭВМ процессов относительного перемещения элементов подвески при заданных возмущающих воздействиях и ал гор итме упр авл ени я;

• формирование структуры системы управления магнитореологическим амортизатором подвески автомобиля с использованием электронного бл о ка у пр авл ени я;

• анализ основных показателей, влияющих на эффективность микроЭВМ в составе системыуправленияподвеской автомобиля;

• разработка методики оценки эффективности использования вычислительных средств в составе системыуправленияподвеской автомобиля.

Методы исследования. Основные результаты диссертационной работы получены с использованием методов теории автоматического управления, теории механических колебаний, элементов высшей алгебры и аппарата дифференциальных уравнений. Математическое моделирование динамических процессов подвески автомобиля, при выполнении алгоритмов управления, осуществлялось средствами прикладных математических программ на ЭВМ.

Научная новизна результате в работы заключается в следующем:

• предложен принцип построения системы управления подвеской автомобиля на основе магнитороологического амортизатора с использованием микроЭВМ, дающий возможность регулировать коэффициент демпфирования подвески в непрерывном режиме для улучшения характер и ста к у сто йч и вости автомобиля;

• разработан алгоритм управления магнитореологическим амортизатором, позволяющий улучшить параметры движения элементов подвески в определенных режимах с выполнением требований по быстродействию и простоте реализации;

• предложен критериальный показатель эффективности вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля, который позволяет по определенной методике оценивать совокупность различных частных показателей, характеризующих эксплуатационные свойства системы и осуществлять выбор более рационального (эффективного) варианта построения системы управления, относительно ее эксплуатационных свойств, когда эвристические методы такого выбора затруднены.

Практическая ценность. Практическая значимость результатов работы состоит в следующем:

• в программной среде МайаЬ разработан набор программных модулей, позволяющий проводить математическое моделирование процессов относительного движения элементов подвески при регулировании коэффициента демпфирования амортизатора по установленному закону с учетом параметров и характеристик передней подвески автомобиля «Москвич 2141»;

• разработанная методика оценки эффективности вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля использовалась в НИР, связанных с разработкой регулирующих систем подвижных объектов, а также с решением задач инженерного синтеза сложных систем, в частности, при выборе наиболее эффективного состава специальных композиционных конструкций относительно механических свойств их составных элементов в том случае, когда эвристические спо-событакого выбор а затруднены;

• отдельные теоретические положения диссертационного исследования используются в лабораторном практикуме и при чтении лекций для студентов специальности 210100 - «управление и информатика в технических системах».

Реализация результатов работы. Результаты диссертации были использованы при выполнении следующих научно-исследовательских работ:

• НИР № 012-02/49 лаборатории №49 Института проблем управления им. ВА. Трапезникова РАН при исследовании систем управления подвижных объектов;

• НИР Института прикладной механики Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН при решении задач инженерного синтеза сложных систем;

Отдельные результаты работы были использованы также в учебном процессе кафедры «Автоматических систем» МИРЭА

Апробациярезультатов _работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

• научно-техническая конференция МИРЭА (Москва, 2000, 2001, 2002, 2003,2004 гг.);

• научная конференция 0реи8'2000 "Открытые системы - технология века" (Москва, МИРЭА,2000 г.);

• IV международный симпозиум ШТЕЬ8'2000 "Интеллектуальные системы" (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана,2000 г.);

• международная научно-техническая школ а-конференция «Молодые ученые- науке, технологиям и профессиональному образованию» (Москва, МИРЭА, 2003 г.).

Некоторые положения диссертационного исследования были объединены в работу под общим названием «Некоторые возможности создания высокоэффективной информационной системы на борту автомобиля» и представлены на конкурсе МИРЭА «Лучшая научная работа студентов и молодых ученых» в 2002 году. Данная конкурсная работа отмечена дипломом.

Также отдельные теоретические положения диссертации бьии объединены в работу с названием «Эффективность вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля», которая была представлена на конкурсе МИРЭА «.Лучшая научная работа студентов и молодых ученых» в2003 году.Даннаяработаотмеченаграмотой.

Цикл работ за 2003 год по теме «Эффективность вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля» за высокий уровень отмечен почетной грамотой в рамках конкурса МИРЭА «Лучшая научнаяработа2003 года».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объемом 8£ пл., 7 из которых являются статьями, 2 - тезисы докладов научных конференций и 1 работа является монографией.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 133 наименований, двух приложений и содержит 217 страниц, из них 175 страниц текста, 27страниц графического материала, 11 таблиц и 27 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертационной работы дается обоснование актуальности темы исследования, излагаются цель и задачи работы, указываются научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В главе 1 работы проведен анализ известных систем управляемых под весок легковых автомобилей, на основе которого показана перспективность использования в качестве рабочего органа подвески управляемого магнитороологического амортизатора. Определены основные проблемы, возникающие при организации управления сопротивлением силовых приводов рассматриваемых систем активных подвесок автомобиля.

В данной главе было определено, что организация магнитореологи-ческого дросселя с перепуском рабочего тела между поршнем и внутренним цилиндром двухтрубного амортизатора является неэффективной. Выявленные недостатки в значительной степени устраняются в конструкции однотрубного магн и то реологического амортизатора (рис. 1), за счет совмещения процессов дросселирования рабочей жидкости и электромагнитного управления в объеме поршня, магнитно-изолированного от стенок цилиндра.

На рис. 1 представлена конструкция однотрубного магнитореологи-ческого амортизатора, где введены следующие обозначения: 1 - магнито-реологическая жидкость; 2 - магнитоизолирующие прокладки; 3 - ци-линдрЛ - поршень- катушка; I —току правления;? — силовое воздействие.

Рис.1

Основным элементом данной конструкции является магнитореоло-гический дроссель, в котором осуществляется управляемая диссипация энергии потока ферромагнитной суспензии. В общем случае он представляет собой помещенную в индуктор магнитного поля гидромагистраль, направление потока жидкости в которой ориентировано перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Совмещение функций управления, суммирования и силового воздействия создает ряд преимуществ при раз-

работке системы управления таким амортизатором: простоту конструкции, легкую сопрягаемость с электронными элементами управления, быстродействие и компактность. Такая конструкция обеспечивает теплоотвод, достаточный для эффективной работы устройства на предельных режимах эксплуатации.

Таким образом, одним из принципов построения системы управления подвеской можно считать включение в ее состав, в качестве рабочего органа, однотрубного управляемого магнитореологического амортизатора Это определяет, в частности, комплекс задач, решаемых в следующих главах диссертации.

Во второй главе диссертации представлено формирование математической модели, описывающей процессы движения подвески автомобиля, разработан алгоритм управления магнитореологическим амортизатором, приведены основные результаты моделирования процессов динамики подвески при сравнении их с динамикой передней подвески автомобиля «Москвич 2141», а также рассмотрены вопросы по структурной организации системы управления подвеской автомобиля при использовании электронного блока с микроЭВМ.

Дифференциальные уравнения математической модели динамики подвески формируются на основе принятой одномерной механической модели симметричной подрессоренной двух массою й системы.

Линеаризованные дифференциальные уравнения рассматриваемой модели подвески, с учетом освобождаемой связи (отрыва колеса от грунта), после приведения их к форме Коши, представляются в виде системы уравнений (1):

г.

г. = —- ■ Коп- г. + Коп- у. - Соп- г + Соп- у. |; Мп 1

у. ---[- (Соп+ Си) ■ у. + Кп-х, + Сп-х + Коп- г. + Соп-г - Асж-Ао>

Коп+Кп

X, = х

(1)

Х.= — 1 Мн

[-(Кп+ Кш)• х^ -(Сп + Сш) х + Кп-уу +Сп-у^ + Кш у^ + Сш- у^ + Асж+ Ао*

Кш

где введены следующие обозначения параметров: Мп, Мн - подрессоренная и неподрессоренная массы; Con, Сп, Сш, Cip, Сеж, Сот - жесткости, соответственно, буферной опоры амортизатора, упругого элемента стойки с учетом сайлент-блоков, шины, фунта, буфера сжатия и буффа отбоя; Коп,Кп,Кш - коэффициенты вязкого_ тоения. соответственно vnDvroro элемента опоры, амортизатора, шины; q = |{Мп + Мн) ■ g\l Сгр}+ q; g - ускорение свободного падения; Аот, Асж- ыээ<~тдиенты, зависящие от особенностей конструкции подвески в зоне действия буферов отбоя и сжатия.

Далее в главе приводится формирование алгоритма управления маг-нитореологическим амортизатором автомобиля, который основан на изменении силы сопротивления амортизатора, за счет регулирования его коэффициента демпфирования Кп. Алгоритм включает в себя две составляющие, условно называемые его штатной и нештатной частями, которые направлены на формирование необходимой величины Кп при работе амортизатора, соответственно, в штатной и нештатной ситуациях.

Штатная часть алгоритма, представленная в виде уравнения (2), предназначенадляулучшения показателей плавности хода, устойчивости и минимизации «хода» подвески в линейной зоне ее работы, т.е. без учета выхода амортизатора на «упор».

Кп =Кп° + Кус\ -\z\ + Кус2 ■ |jc| - КусЪ ■ (2)

В уравнении (2) введены следующие обозначения: Кп°, Kycl, Кус2, КусЗ - постоянные положительные коэффициенты; | | -знак модуля функции; - скорость движения подрессоренной части автомобиля; - соответственно, скорость и ускорение неподрессоренной части.

Выбор коэффициентов усиления алгоритма (2) ориентирован на улучшение эксплуатационных свойств автомобиля, характеризуемых показателями качества, а именно: плавностью ходаподвески 1пх, устойчивостью подвески 1у и ходом подвески 1х:

После оптимизации (минимизации) критериев (3), проведенной по результатам математического моделирования процессов движения подвески, были выбраны следующие значения коэффициентов усиления: Кп° = 0Д кгс-с/см, Кус1 =0,1 кгс-с2/см2, Кус2 = 0,02 кгс-с2/см2, КусЗ =

Нештатная же составляющая алгоритма управления амортизатором, выражаемая в упрощенной форме системой (4), направлена на предотвращение «пробоя» подвески и уменьшение вероятности «отрыва» колеса от фунта в условиях выхода амортизатора на «упор» на тактах «сжатия» и «отбоя».

(4)

В выражении (4) приведены следующие обозначения: (¿ —х) - скорость изменения «хода» подвески; ушш,Утш - значения скоростей хода

от ' сж

подвески, которые необходимо обеспечить при достижении буферов, соот ветственно, отбоя и сжатия;

ности, выбираемые в ходе моделирования;

К£=0,5 кгс-с2/см2,

коэффициенты пропорциональ-коэффициенты уточнены в процессе моделиро-

вания применительно к конкретным параметрам модели подвески.

Для проверки эффективности алгоритма (4) было проведено сравнительное математическое моделирование процессов локального (двухмас-совая схема) движения подвески с управляемым по Кп и устанавливаемым в настоящее время на автомобиле «Москвич 2141» амортизаторами. Закон управления коэффициентом демпфирования действующего на автомобиле «Москвич 2141» амортизатора, отображаемый в форме (5), условно называется «алгоритм >чп"к\ч

0,67 кгс ■ с

см

0,47 кгс • с

см

при (г - .*) > 0 при (г - х) < 0

На рис.2 представлены переходные процессы движения элементов подвески при наезде колеса на единичное ступенчатое препятствие высотой 4 см, когда ход подвески остается в пределах линейной зоны. В верхней части рисунка даны процессы при управлении амортизатором по алгоритму АЗЛК в форме (5), в нижней-при управлении Кп по алгоритму (2).

На рис.3 показаны процессы движения штока подвески на такте сжатия, при возникновении «пробоя», в случае наезда колеса на единичное ступенчатое препятствие высотой 8 см, при V™" = — 200 см/с: а - алгоритм АЗЛК, б — полная форма алгоритма у правления, в - апгоритм(4).

Анализ результатов моделирования показывает эффективность использования непрерывно управляемой подвески на основе магнитореоло-гического амортизатора при заметном снижении амплитуды колебаний элементов подвески, величины скорости и ускорения подрессоренной и неподрессоренной масс и длительности переходных процессов.

Также в этой главе рассмотрена возможность структурной организации системы управления подвеской при использовании схемы электронного блока с микроЭВМ. В данной схеме все входные сигналы являются цифровыми и подаются в микроЭВМ через схему входной обработки, обеспечивающую синхронность их поступления. Все выходные сигналы с блока управления подаются на схему управления силой тока соленоидной катушки амортизатора и на индикаторы режимов работы подвески. В схеме управления исполнительным устройством должно быть предусмотрено обеспечение работоспособности при появлениях выбросов напряжений и токов, которые могут возникнуть при коммутации дросселя амортизатора Схема установки в начальное состояние включает в себя таймерную систему (хотябыодин сторожевой таймер) и другие средства для обеспечения

Рис. 2

Рис.3

контроля работоспособности микроЭВМ. Индикаторы режимов показывают состояние переключателей режимов работы подвески и состояние электронного блока.

Для выполнения закона управления необходима информация о перегрузке подрессоренной и неподрессоренной масс автомобиля. Поэтому в качестве датчиков первичной информации предлагается использовать два датчика линейного ускорения или акселерометра, один из которых должен быть у станошен на неподрессоренной части подвески, а другой - на подрессоренной части. Информация же остальных датчиков является общей для каждой из четырех схем управления и может передаваться по стандартным интерфейсам или по специальным образом организованным мультиплексным каналам к каждому электронному блоку в отдельности.

Технические решения, связанные с применением электронных блоков с микроЭВМ в системе управления подвеской автомобиля, позволяют выполнять алгоритм управления силой сопротивления магнитореологиче-ского амортизатора за счет регулирования коэффициента демпфирования подвески и решать задачи стабилизации пространственного положения кузова авто мобил я в н епр ер ывно м р ежи ме.

В главе 3 диссертационной работы проведен анализ свойств, которыми обладают вычислительные средства системы управления подвеской автомобиля, определена методика оценки эффективности использования вычислительных средств в составе данной системы и произведен расчет критериального показателя эффективности использования в системе управления подвеской автомобиля схем одно кристальных 8-разрядных ми кро юнтролл еро в извести ых фир м-производител ей.

После того, как получена необходимая аналитическая информация, задача синтеза системы управления сводится к построению наиболее рациональной, с точки зрения качества работы и сложности цифровой реализации, структуры системы и ее элементов. Поэтому при разработке как системы управления подвеской, так и других микропроцессорных систем автомобиля стремятся к тому, чтобы в их архитектуру вводить элементы, обеспечивающие возможность работы в режиме постепенной деградации параметров, так как бортовая информационно-управляющая система, характеризуемая постепенной деградацией параметров, способна выполнить поставленные задачи при возникновении отказов. Такая система является рационально спроектированной и эффективной. То есть эффективная система наилучшим образом удовлетворяет предъявляемым требованиям к показателям информационно-вычислительного потенциала, надежности и эксплуатационного совершенства ее вычислительных средств.

Информационно-вычислительный потенциал характеризуется вычислительными ресурсами системы, необходимыми для реализации задан-

ных алгоритмов и обеспечения требуемого уровня эффективности. При определении информационно-вычислительного потенциала устанавливается зависимость производительности, объема памяти, точности реализации алгоритмов и количества уровней переработки информации от статических и динамических хар актер исти к реализуемых алгоритмов.

Знамения упомянутых показателей, с учетом ограничений и в совокупности, должны удовлетворять предъявляемым требованиям с точки зрения одного определенного показателя - критериального показателя оценки уровня эффективности вычислительных средств в составе информационно-управляющей системы, какой является рассматриваемая система управления силой сопротивления магаитореологического амортизатора

Эффективность же вычислительных средств в составе системы управления подвеской рассматривается как интегральная мера их информационно-вычислительных возможностей, уровня их надежности и эксплуатационного совершенства.

Каждое из этих свойств характеризуется определенным набором показателей, что обуславливает их представление в следующем виде:

А~ {А1,А2, АЗ,А4} - вектор, характеризующий информационно -вычислительный потенциал системы, где -соответственно,

показатели производительности вычислительных средств, объема запоминающих устройств, пропускной способности каналов обмена, точности реализации алгоритмов;

- вектор, характеризующий уровень надежности системы, где - соответственно, показатели безотказности,

ремонтопригодности, долго вечности и сохраняемости;

- вектор, характеризующий уровень эксплуатационного совершенства системы, где - соответственно, показатели готовности, юнтроллепригодности, эффективности средств контроля и диагностирования, контролируемости и восстанавливаемости;

- вектор, характеризующий ограничения, накладываемые на свойства вычислительных средств системы, где ответственно, показатели функций ограничений, семантических ограничений и технических ограничений;

Критериальный показатель оценки уровня эффективности вычислительных средств, входящих в состав системы управления подвеской водном варианте ее построения представляется соотношением:

/■} = М/Я + к2В,н + к30,и + к4Е,н

(6)

где А/н, В/п, Е,// - нормированные значения показателей информацион-но-вьи и ел ительно го потенциала, надежности и эксплуатационного совершенства системы в ее }ом варианте:

Aj, В,, Dj, Ef - ненормированные значения показателей; А, В, D, Е - худшие значения показателей; А*, В*, D*, Е* - лучшие значения показателей на всем множестве вариантов организации системы; к/, ki, кз, kj - весовые коэффициенты.

Весовые коэффициенты определяются по определенному правилу и характеризуют степень влияния отдельных частных показателей информационно-вычислительного потенциала, надежности и эксплуатационного совершенства системы на общий критериальный показатель эффективности. Каждый весовой коэффициент учитывает стоимость улучшения какого-либо ¡-го частного показателя, исходя из принципа ограниченности общих затрат,

В таблице представлены и сходные данные дляопред ел ения критериального показателя эффективности использования вычислительных средств для пяти рассматриваемых вариантов. В качестве примера были рассмотрены два микроконтроллера серий и

российских производителей, микроконтроллер серии фирмы микроконтроллер серии М68НС11 фирмы Motorola и микроконтроллер семейства MCS-51 фирмы Intel.

Таблица

№п п. Рассматриваемые варианты Q. [Кб] W,[c-'] К [ед] П. [ед ] f, [МГц]

1. КР1816ВЕ51 (Россия) 128 3150 0,17 3,2 12

2 КР1830ВЕ51 (Россия) 52 3300 0,19 3.6 12

3. Z8 (Zilog) 2,125 3000 ' 0,15 3,5 8

4. М68НС11 (Motorola) 49 3200 0,18 3,75 10

5. MCS-51 (Intel) 32,256 3100 0,16 3,4 16

В качестве совокупности показателей информационно-вычислительного потенциала, надежности и эксплуатационного совершенства рассматриваемых схем был определен рад следующих параметров: -общий объем памяти ЗУ программ и данных; W - производительность вычислительного средства; X - число отказов на 1000 часов работы; т] - эффективность средств контроля, показывающая во сколько раз уменьшается вероятность искажения передаваемых сигналов при использовании определенной схемы контроля; - тактовая частота микроконтроллера

Показатели РиШв данном случае характеризуют информационно-вычислительный потенциал выбранных схем микроконтроллеров, - характеризует надежность вычислительных средств, - является характеристикой эксплуатационного совершенства микроконтроллеров, -характеризует технические ограничения, накладываемые на вычислительные средства.

После проведения нормирования параметров, строится матрица нормированных значений показателей следующего вида. В первой строке записываются нормированные значения частных показателей из варианта, в котором экстремальное значение имеет первый показатель, во второй строке - нормированные значения показателей из варианта, в котором экстремальное значение имеет второй показатель и так до последнего из частных показателей. В результате была получена следующая матрица:

Элементы главной диагонали данной матрицыравны единице в силу определенного правила ее построения и проведенного нормирования.

Сумма элементов строки этой матрицы будет равна ^ = т- I ^ ,а

сумма элементов по столбцу

/=1

Данные суммы представляются в таком виде, исходя из того, что вес критерия должен учитывать, в какой мере снижение значений отдельных показателей может влиять на увеличение остальных частных показателей. Очевидно, что это влияние можно учесть, просуммировав снижение значений показателей там, где наибольшие затраты сосредоточены наулучше-

нии остальных показателей, а вес частного показателя пропорционален величине этого влияния.

Таким образом, из матрицы (7) могут быть получены относительные весовые коэффициенты:

Затем, после проведения нормирования вида:

" т , (9)

X*, 1=1

оюнчательно определяются значения весовых коэффициентов.

После подсчета по предлагаемой методике весовых коэффициентов, для рассматриваемых вариантов были получены следующие значения: к1 =0,22; к2 =0,18; кЗ = 0.24; к4 = 0,17; к5 =0,19. Далее, при подстановке в критериальный показатель, выражаемый в форме (6), нормированных значений частных показателей, характеризующих свойства рассматриваемых вычислительных средств, записанных в виде матрицы (7) и соответствующих им весовых коэффициентов к, в виде (9), для каждого из оцениваемых вариантов были получены следующие значения: ¥2 = 0,4832;р3 = 0,3318;Р4 = 0,4669;Р5 =0,5358.

При сравнении полученных показателей видно,что максимальное значение имеет показатель Р5, который соответствует пятому из числа анализируемых вариантов. Это говорит о том, что использование в рассматриваемой системе управления микроконтроллера серии МС8-51 сданной совокупностью параметров и характеристик будет наиболее эффективным, т.е. система будет оптимальным образом спроектирована, если стояла задача выбора того или иного вычислительного средства и включения его в состав системы при сохранении ее структуры в неизменном виде. Таким образом, полученный критериальный показатель учитывает взаимосвязь и взаимозависимость частных показателей информационно-

вычислительного потенциала,надежности и эксплуатационного совершенства вычислительных средств рассматриваемой информационно-управляющей системы. Это необходимо для решения задач инженерного синтеза таких систем, в частности, при построении системы управления силой сопротивления магнитореологического амортизатора подвески автомобиля.

В заключении работы приводятся основные результаты и выводы, а также сфо р мул ированы основные направления дальнейших исследований.

В приложении 1 приведены описания программ и графического материала моделирования процессов движения подвески автомобиля при работе алгоритма управления силой сопротивления магн и то реологического амортизатораидан анализрезультатовданного моделирования.

В приложении 2 представлены документы о внедрении результатов диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

При достижении поставленной цели и решении сформулированных задач диссертационной работы получены следующие основные научные и пр актич ески е р езул ьтаты:

1. Определены общие принципы и перспективность построения системы управления подвеской автомобиля на основе управляемого магниторео-логического амортизатора.

2. Обоснована целесообразность применения в составе исследуемой системы управления электронного блока с микроЭВМ для решения задач управления силой сопротивления магнитореологического амортизатора.

3. Разработан алгоритм управления магнитореологическим амортизатором, направленный на улучшение показателей изменения относительного положения подрессоренных и неподрессоренньк масс подвески в определенных режимах эксплуатации.

4. Даны предложения по структурной организации системы управления подвеской автомобиля с использованием микроЭВМ.

5. Создан ряд программ для проведения моделирования локальных процессов движения элементов под вески автомобиля.

6. Разработана методика оценки эффективности использования отдельных микроЭВМ в составе системы управления подвеской автомобиля, которая учитывает взаимосвязь показателей и характеристик основных свойств данных вычислительных средств.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кочемасов А.В., Машков ИМ. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля.// Сборник научных трудов XLIX научно-технической конференции. - М.: МИРЭА, 2000. - С. 1319.

2. Машков ИМ. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля с использованием технологии открытых систем.// Тезисы конференции OpenS'2000 "Открытые системы - технология века"/ МИРЭА. - М., 2000.- С.9-10.

3. Машков ИЛ. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля с использованием технологии искусственного интеллекта.// Труды Четвертого Международного симпозиума INTELS'2000 "Интеллектуальные системы": Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана (28 июня - 1 июля 2000 г.)/ Под ред. К.А. Пупкова. - М.: РУСАКИ,2000.- С. 102-103.

4. КочемасовА.В., Машков И.И. Макро синтез высокоэффективной информационной системы.// Программа и тезисы докладов Юбилейной 50-й научно-технической конференции/ Часть 1. - М.: МИРЭА, 2001.-С. 32-33.

5. КочемасовА.В., МашковИМ. Макросинтез высокоэффективной информационной системы.// Физико-математические науки. Технические науки. 42.: Сборник научных трудов Юбилейной 50-й научно-технической конференции в2 частях./МИРЭА.- М.,2001.—С. 16-21.

6. МашковИ.И. Некоторые возможности создания информационной системы на борту автомобиля.// 51 научно-техническая конференция МИРЭА. Сборник трудов. Часть I. Информационные технологии и системы. Вычислительная техника./ МИРЭА. - М., 2002. - С . 109-113.

7. МашковИМ. Управляемые подвески легковых автомобилей: новые технологии и перспективы развития.-М.:Изд-ю МГАПИ,2002.-89 с.

8. КочемасовА.В., Машков ИМ. Критериальный показатель эффективности использования вычислительных средств в составе информационно-управляющей системы.// 52 научно-техническая конференция МИРЭА. Сборник трудов. 4.1. Информационные технологии и системы. Вычислительная техника. / МИРЭА. - М., 2003, С. 64-69.

9. МашковИМ. Оценка эффективности вычислительных средств в составе информационно-управляющих систем.// Материалы Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию» (Москва 1—4 октяб-ря2003 г.).-М.: МИРЭА,2003,С. 303-306.

10. КочемасовА.В., МашковИМ., Машнин ОМ. Эффективность вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля на основе магнитореологического амортизатора.// Механика композиционных материалов и конструкций. Том 9,№ 4. - М.: изд-во Института прикладной механики РАН,2003, С.485-494.

Подписано в печать 04.10.2004. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная.

Усл. печ. л.0,93. Усл. кр.-отт. 3,', 2. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 642

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)" 119454, Москва, пр. Вернадского, 78

»1929 1

РНБ Русский фонд

2005-4 16344

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Машков, Илья Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ

КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ существующих систем управляемой подвески автомобиля.

1.2. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля.

1.3. Магнитореологический амортизатор в системе управления подвеской автомобиля.

Глава 2. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ НА

ОСНОВЕ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА.

2.1. Математическая модель процессов движения элементов подвески.

2.2. Алгоритм управления магнитореологическим амортизатором.

2.3. Структура системы управления магнитореологическим амортизатором.

2.4. Результаты математического моделирования процессов движения элементов подвески.

Глава 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ.

3.1. Анализ свойств вычислительных средств системы управления подвеской автомобиля.

3.2. Критериальный показатель эффективности вычислительных средств в составе системы управления цодвеской автомобиля.

3.3. Оценка уровня эффективности микроЭВМ в составе системы управления подвеской автомобиля.

Введение 2004 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Машков, Илья Игоревич

Актуальность темы исследования. В настоящее время большинство применяемых управляемых и активных подвесок легковых автомобилей относится к дискретному типу. Они имеют, как правило, две — три ступени жесткости и демпфирования, переключаемых автоматически или вручную, алгоритмы управления которыми можно назвать ситуационными или интегральными. В этих системах переключение на новое сочетание фиксированных жесткости и демпфирования происходит при выполнении определенных логических условий (ситуаций), выражаемых системой неравенств по ряду параметров и фазовых координат, а каждая ситуация оценивается интегрально при сохранении ее в течение определенного времени.

В указанных системах время между переключениями существенно больше времени переходного процесса самого "быстрого" элемента подвески — колеса. Поэтому в них принципиально невозможно исключение эффектов, требующих "силового" и "быстрого" (в темпе протекающих процессов) воздействия, таких, как стабилизация силы давления колеса на дорогу или парирование "пробоя подвески", т.е. исключение выхода на ограничители хода. Таким образом, анализ систем управляемых подвесок легковых автомобилей показывает, что актуальной задачей является разработка подвесок с непрерывным управлением параметров жесткости и демпфирования в процессе движения.

В этой связи значительный интерес представляют теоретические исследования возможностей непрерывного управления исполнительными устройствами подвески, к которым относятся электроуправляемые демпфирующие устройства непрерывного действия на основе магнитовязких жидкостей. Таким устройством является управляемый магнитореологический амортизатор, в ко- ' тором в качестве рабочего тела используются стабильные ферромагнитные жидкости или взвеси. Проблемам, возникающим при построении и применении подобных устройств, посвящены работы таких ученых, как Синев А.В., Соловьев B.C., Фролов К.В., Кирсанов Б.В., Теряев Е.Д., Парамонов В.Н., Цветков Ю.В., Данилов В.Д. и других известных ученых. 3

Постепенное увеличение в автомобиле количества микропроцессорных систем и бортового электронного оборудования, решающего множество задач различных уровней, приводит к естественному усложнению бортовых систем автомобиля, что требует выработки общих принципов их построения и делает актуальной задачу оценки эффективности использования вычислительных средств в их составе относительно совокупности различных эксплуатационных свойств этих средств. В связи с этим тема диссертационной работы также представляется весьма актуальной.

Задачи исследования. В соответствии с указанной целью, в диссертационной работе решаются следующие задачи:

• сравнительный анализ существующих систем управляемых и активных подвесок легковых автомобилей;

• исследование особенностей использования микроЭВМ в составе системы управления подвеской автомобиля;

• анализ основных показателей, влияющих на эффективность микроЭВМ в составе системы управления подвеской автомобиля;

• разработка методики оценки эффективности использования вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

• предложен принцип построения системы управления подвеской автомобиля на основе магнитореологического амортизатора с использованием микроЭВМ, дающий возможность регулировать коэффициент демпфирования подвески в непрерывном режиме для улучшения характеристик устойчивости автомобиля;

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

• в программной среде Matlab разработан набор программных модулей, позволяющий проводить математическое моделирование процессов относительного движения элементов подвески при регулировании коэффициента демпфирования амортизатора по установленному закону с учетом параметров и характеристик передней подвески автомобиля «Москвич 2141»;

• разработанная методика оценки эффективности вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля использовалась в НИР, связанных с разработкой регулирующих систем подвижных объектов, а также с решением задач инженерного синтеза сложных систем, в частности, при выборе наиболее эффективного состава специальных композиционных конструкций относительно механических свойств их составных элементов в том случае, когда эвристические способы такого выбора затруднены;

• НИР № 012-02/49 лаборатории №49 Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН при исследовании систем управления подвижных объектов;

Отдельные результаты работы были использованы также в учебном процессе кафедры «Автоматических систем» МИРЭА.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

• научно-техническая конференция МИРЭА (Москва, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 гг.);

• научная конференция OpenS'2000 "Открытые системы — технология века" (Москва, МИРЭА, 2000 г.);

• IV международный симпозиум INTELS'2000 "Интеллектуальные системы" (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000 г.);

• международная научно-техническая школа-конференция «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию» (Москва, МИРЭА, 2003 г.).

2002 году. Данная конкурсная работа отмечена дипломом.

Также отдельные теоретические положения диссертации были объединены в работу с названием «Эффективность вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля», которая была представлена на конкурсе МИРЭА «Лучшая научная работа студентов и молодых ученых» в

2003 году. Данная работа отмечена грамотой.

Публикации, По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объемом 8,9 пл., 7 из которых являются статьями, 2 — тезисы докладов научных конференций и 1 работа является монографией.

Заключение диссертация на тему "Синтез системы управления подвеской автомобиля, построенной на основе магнитореологического амортизатора"

Вывод

JL,

ПОРТО]

-и1 гс сс\ i ! м

В до к микропрограммногоуправ- /гения (6Ш) 9 микропроцессор I

МЛ0РТ1\ ввод I

Блок программного управления

Рис. 24. СтруБСтура микроЭВМ с программным управлением.

Также, значительные возможности современных технологий микроЭВМ позволяют расширить функции однокристальных микроконтроллеров включением в них аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП), что позволяет реализовать простые цифровые регуляторы на одном кристалле [24, 33, 47, 57, 73, 99]. Например, широкое распространение получили программируемые микропроцессорные наборы, включающие однокристальные микропроцессоры, которые в одном элементе реализуют функции управления выборкой команд, декодированием и исполнением, структура такого контроллера показана на рис. 24.

В отличие от микропрограммируемых контроллеров такая схема содержит дополнительные элементы, обеспечивающие программный принцип управления: счетчик адреса команд (СЧАК); регистр команд (РК) и ПЗУ, в котором хранится программа. Микропроцессор включает: средства преобразования данных (АЛБ — арифметико-логический блок, РОН - блок адресуемых регистров общего назначения, БМУ — блок микропрограммного управления); СЧАК, предназначенный для хранения и формирования адреса команды и РК для хранения команды, выбираемой из ПЗУ. В данном случае РК разделяется с учетом принятого кодирования команд на два регистра: адреса (РА) и кода операции (КОП). Регистр адреса выполняет также роль буферного регистра и может быть использован для хранения и формирования адреса при обращении к ОЗУ и ПЗУ. РКОП содержит часть кода команды, которая декодируется блоком микропрограммного управления и определяет выбор микропрограммы для выполнения операции. БМУ обеспечивает управление выборкой команды из ПЗУ, декодирование КОП, управление формированием адреса следующей команды в СЧАК и исполнением команды. Фиксированная система команд микропроцессора содержит все необходимые операции с данными (достаточные для реализации алгоритмов прикладных задач) и определяет доступ к ним в запоминающих устройствах.

Выпускаемые серийно 8-разрядные однокристальные микроконтроллеры, строящиеся на рассматриваемой схеме (рис. 24), позволяют снизить стоимость, габаритные размеры и потребляемую мощность цифровой системы автоматического управления и обладают высокой надежностью. Также основными достоинствами использования серийных микроЭВМ являются существенное снижение трудоемкости проектирования, изготовления и отладки цифровой системы управления, что связано с унификацией технических средств и программного обеспечения.

Практическая реализация рассматриваемой системы управления на основе электронного блока с микроЭВМ дает возможность объединения данной системы с другими микропроцессорными системами автомобиля для их взаимной диагностики и контроля параметров посредством бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) [2, 9, 21, 28, 29, 46, 53, 93, 97]. Такая реализация систем управления тесно связана с типом используемой БЦВМ и ее основными характеристиками. Надо иметь в виду, что эта связь носит взаимный характер: с одной стороны, реализуемые алгоритмы предъявляют определенные требования к производительности и другим характеристикам БЦВМ, с другой стороны, особенности вычислителя (структура команд, организации памяти и т.п.) налагают определенные ограничения на организацию вычислительного процесса и реализацию алгоритмов. В связи с этим следует уделить внимание некоторым вопросам, связанным с формированием логики функционирования цифровых систем и требованиями к обобщенным характеристикам БЦВМ, ЦАП и АЦП с позиций реализуемости синтезированных алгоритмов,. что может быть полезным при использовании предлагаемого принципа структурной организации системы управления подвеской автомобиля в применении к другим системам и объектам.

Одной из важных задач рассматриваемо построения является создание программы, решающей задачу "интеллектуального распорядителя" [61, 70, 90, 93]. В бортовой адаптивной системе эти функции возлагаются на блок логики (БЛ), который может быть реализован как программно, так и аппа-ратно [106, 111, 112, 115, 118]. Способ реализации зависит от требований к системе, сложности процедур принятия решений в каждом конкретном случае и т.п. К блоку логики обобщенно предъявляются следующие требования: - гибкость и техническая простота изменения алгоритмов функционирования системы;

- возможность автоматизированного обучения с целью совершенствования процедур принятия решений и пополнения знаний о системе по мере ее эксплуатации;

- высокая надежность принятия решений;

- совместимость с оператором (водителем), защищенность от неквалифицированного или несанкционированного вмешательства.

Основная задача БЛ - принятие решений на определение характеристик объекта и перестройку различных групп алгоритмов.

Для решения этой общей задачи БЛ реализует следующие функции:

- реализация логики функционирования алгоритма распознавания групп режимов работы;

- анализ качества процессов управления и выработка запросов на перестройку алгоритмов стабилизации в основном контуре по информации о параметрах и характеристиках бортовых систем;

- реализация решающих правил на включение и отключение алгоритмов идентификации и на возможность использования результатов оценивания параметров для перестройки алгоритмов фильтрации и управления;

- выбор моментов и интервалов времени для формирования выборок наблюдений измеряемых координат для целей фильтрации и идентификации;

- анализ чувствительности и возможности решения задачи идентификации объекта с требуемой точностью, оценка достоверности получаемых результатов.

Запрос на перестройку алгоритмов управления вырабатывается эпизодически по результатам анализа принадлежности текущих характеристик цифрового регулятора заданному качеству процессов управления, диагностики и контроля. Запрос формируется заблаговременно, когда еще отличия текущих характеристик от желаемых не слишком велики. Запас времени должен учитывать запаздывания контуров идентификации и адаптации, а также возможность повторной идентификации, если ее результаты будут признаны недостоверными.

С момента поступления запроса на перестройку включается процедура отбора информативных измерений. Она может включать в себя два этапа: предварительную обработку данных и выработку разрешения на вычисление оценок. Предварительная обработка заключается в обнаружении наблюдений, наиболее информативных с точки зрения идентификации, при этом наибольшая информация о динамической модели объекта содержится в динамических (переходных) режимах работы системы. Опознавание таких режимов может осуществляться, например, по величине отклонений, вызванных командным сигналом или внешними возмущениями.

Разрешение на вычисление оценок по полученным данным принимается после проверки обусловленности информационной матрицы, например, по показателю диагонального преобладания.

Блок логики, как правило, работает по жестким программам. Однако развитие и применение принципа поэтапной адаптации [100] к системам такого класса накладывает на БЛ определенные требования. Он должен действовать в динамической среде, его действия могут быть заданы нежесткими схемами. Блок должен уметь оценивать текущую ситуацию, классифицировать и планировать свою деятельность в соответствии с глобальными целями и задачами, стоящими перед бортовой системой. БЛ должен быть готов работать автономно и быстро принимать решения.

Основные характеристики БЦВМ, связанные со спецификой решаемых задач и алгоритмов, следующие: быстродействие, структура и объем памяти, разрядность, надежность. При определении конкретных требований к БЦВМ необходимо учитывать возможность наращивания, модификации заданных и новых задач в процессе совершенствования бортовых системы управления автомобиля и ближайших их модификаций. Поэтому оценка требований к характеристикам БЦВМ осуществляется приближенно и должна предусматривать определенный резерв по памяти и быстродействию.

Быстродействие характеризуется средним количеством операций, выполняемых в единицу времени. Для упрощения обычно оценивают номинальное быстродействие, под которым понимают количество стандартных операций, выполняемых в единицу времени. Все стандартные операции можно разделить на две группы с близкими временами их выполнения: типа сложения (вычитания) и типа умножения. Общее число операций типа сложения определяется соотношением:

Nc = пс + кхп j + к2п2 + &3Л3 (2.3.5) где пс, П], П2, пз — число операций сложения, вычитания, сравнения и передачи команд, а кь кг, кз — коэффициенты пропорциональности, учитывающие соотношения между временами выполнения стандартной операции сложения и операциями другого типа.

Общее число операций типа умножения определяется выражением:

Ny =пу + к4и4 + к5п5 (2.3.6) где пу, п4, п5— число операций умножения, деления и сдвига, а кь к5 — соответствующие коэффициенты пропорциональности.

Требования к быстродействию и объемам памяти ОЗУ и ПЗУ БЦВМ формируются на основе информационно-операционного анализа совокупности используемых подпрограмм.

Операционный анализ состоит в определении последовательности выполнения операций внутри каждой подпрограммы, обеспечивающий минимум времени расчетов. Потребное быстродействие БЦВМ, реализующей заданную совокупность алгоритмов при выбранной последовательности обработки подпрограмм, рассчитывается по наиболее напряженному кадру вычислений. Время, отводимое для решения задач идентификации, фильтрации, адаптации и контроля функционирования системы, определяется в соответствии с программой работы блока логики.

Для определения потребного объема памяти ПЗУ проводится так называемый информационный анализ. Он заключается в расчете необходимого числа команд и констант для выполнения всей совокупности подпрограмм.

Объем памяти оперативного запоминающего устройства определяется числом ячеек, необходимых для хранения промежуточных результатов вычислений по схеме, принятой при операционном анализе алгоритмов. Следует учитывать, что значительное увеличение потребного объема ОЗУ может быть связано, прежде всего, с реализацией подпрограмм с нежестким периодом вычислений или непериодических алгоритмов, имеющих большой информационный объем. К ним относятся в первую очередь алгоритмы идентификации и адаптации.

Еще одной важной характеристикой бортовой управляющей ЭВМ является разрядность машинного слова. Она определяется требуемой точностью решения заданной совокупности задач фильтрации, идентификации, управления и адаптации, разрядностью входных преобразователей (АЦП), а также требованиями по быстродействию и массе оборудования. Разрядность операционного (арифметического) устройства обычно принимают равной разрядности входного преобразователя плюс некоторое количество дополнительных разрядов для компенсации ошибок округления.

Выбор машинного слова следует осуществлять так, чтобы удовлетворять основным требованиям периодических подпрограмм, и использованию для решения задач повышенной точности специальных программ-вычислений с повышенной точностью, которые отводят для хранения каждого числа не одну, а несколько ячеек памяти.

Процесс преобразования сигналов во входных устройствах БЦВМ включает в себя три операции: квантование по времени, квантование по уровню и кодирование. Число квантованных уровней Vi определяется выражением у{ — 2m'1, где Ш] — число двоичных разрядов АЦП. Цена его младшего разряда Ai обычно выбирается из условия заданной точности преобразования входных сигналов Aj < Aj. При известном диапазоне изменения этих сигналов |jc(/)( < xm необходимое число разрядов АЦП определяется формулой: mx > Е log2 fa. + i

LAI .

2.3.7) и составляет величину порядка 8-12. В (2.3.7) символ Е{-} означает операцию взятия целой части от числа {-}.

Преобразование машинного кода в аналоговый сигнал, осуществляемое выходными устройствами БЦВМ, включает в себя операцию декодирования, сопровождаемую эффектом квантования по уровню, и операцию экстраполяции.

Число разрядов Ш2 преобразователя ЦАП обычно существенно меньше, чем у АЦП.

Квантование по уровню, осуществляемое ЦАП, часто является причиной возникновения в системе незатухающих колебаний. Поэтому требования к характеристикам этих устройств должны формулироваться с учетом заданной точности работы системы в стационарных режимах.

Задача обычно ставится следующим образом: при заданном диапазоне линейности преобразователя \и\<ит найти максимально допустимую цену

Д2 его младшего разряда и минимально допустимое число разрядов /я2 при условии, что максимально возможные отклонения по регулируемой величине т| в установившихся режимах работы системы не превосходят допустимых:

Ап<Пт (2.3.8)

Решение данной задачи сводится к отысканию максимально допустимой величины Д2 из условия (2.3.8), после чего число разрядов т2 определяется формулой: т2 2.Е log2 to -2-+1 ч

Ai .

2.3.9)

При этом следует различать два случая:

- установившиеся движения в системе сходятся к равновесному состоянию или отрезку покоя, определяемому зоной нечувствительности преобразователя, т.е. нелинейные колебания удается подавить;

- установившиеся движения в системе носят колебательный характер.

Первый случай, в принципе, может иметь место только для цифровых систем управления собственно-устойчивыми объектами. При этом обеспечение двукратных запасов устойчивости на увеличение коэффициента усиления контура регулирования, являющееся дополнительным требованием к проектируемым в линейном аспекте алгоритмам стабилизации, в общем случае не исключает колебаний, так как отражает только необходимое условие абсолютной устойчивости системы автоматического управления. Колебания заведомо не возникают, если выполняются достаточные условия абсолютной устойчивости, например, вида:

Re W*(jw) + — >0,0<&<ж (2.3.10) где W*(jzj) - импульсная частотная характеристика линейной части системы. Другие формы критериев абсолютной устойчивости приведены в [100].

В цифровых системах собственно-неустойчивых объектов возникают нелинейные колебания; они носят сложный непериодический характер и могут захватывать несколько ступеней статической характеристики ЦАП. Адекватным математическим аппаратом оценки максимально возможной при этом амплитуды колебаний являются прямой метод Ляпунова, метод точечных отображений и статистические методы. Необходимую информацию о технике использования этих методов можно найти в публикациях [97, 98, 100, 114, 115].

Требования к максимально допустимой цене младшего разряда ЦАП в данной ситуации находятся по формуле:

A2<2t7V С&) (2.3.11) где c{sx ) - константа, вычисляемая через оценку сверху Sx области установившихся движений Sx.

Выбираемые таким образом характеристики выходных преобразователей БЦВМ в достаточной мере гарантируют выполнение требований к точности работы системы в установившихся режимах независимо от характера и сложности возникающих в ней нелинейных колебаний.

Таким образом, предлагаемый принцип структурной организации системы управления подвеской автомобиля открывает значительные возможности построения системы управления на основе электронного блока с микроЭВМ и подразумевает новые технические и технологические решения в построении систем такого класса, где в качестве исполнительного органа используются силовые приводы на новой технологической основе, каким является управляемый магнитореологический амортизатор. Данный принцип может быть использован в качестве основы для разработки концепций построения не только непрерывно управляемой подвески автомобиля на основе магнитореологического амортизатора, но и других систем подобного класса.

2.4. Результаты математического моделирования процессов движения элементов подвески.

Прежде чем перейти к результатам проведенного математического моделирования процессов локального (двухмассовая схема) движения подвески, описываемого уравнениями (2.1.11) при заданном алгоритме управления и возмущающем воздействии, следует отметить, что в институте машиноведения им. А.А. Благонравова РАН совместно с АЗЛК проводились работы по созданию и испытанию макета однотрубного магнитореологического амортизатора [44, 45], конструктивно выполненного на основе передней стойки подвески автомобиля «Москвич 2141» и показанного на рис. 15 в разделе 1.3 диссертации. Макет амортизатора исследовался при статических и динамических нагрузках на шток.

При статических испытаниях шток амортизатора вытягивался с постоянной силой (30, 60 и 90 кг), а параметры движения фиксировались с помощью вычислительного комплекса обработки результатов стендовых испытаний. Результаты испытаний (при температуре 20°С) представлены в таблице 2.1, где показаны следующие параметры: F — постоянная сила; I - постоянный ток соленоидной катушки; К — коэффициент сопротивления; V — установившаяся скорость перемещения штока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении данной диссертационной работы следует еще раз остановить внимание на основных результатах проведенного исследования и их практическом значении, а также сформулировать возможные направления дальнейших исследований в данной области знаний.

При достижении поставленной цели и решении сформулированных задач в данной диссертационной работе получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Анализ известных схем регулируемой подвески автомобиля, сравнение их динамических характеристик и исследование требований к этим характеристикам, дают основание рекомендовать в качестве перспективной разработки систему управления подвеской автомобиля, строящуюся на основе управляемого магнитореологического амортизатора. Как было показано в дальнейшем ходе исследования, применение такого амортизатора в качестве рабочего органа подвески позволяет выполнить основные требования по быстродействию и качеству управления, а также дает возможность регулировать коэффициент демпфирования подвески в непрерывном режиме при улучшении характеристик устойчивости автомобиля;

2. Разработан алгоритм управления силой сопротивления магнитореологического амортизатора подвески автомобиля, как исполнительного устройства системы управления. Алгоритм позволяет решать задачи стабилизации пространственного положения кузова автомобиля в непрерывном режиме за счет регулирования коэффициента демпфирования подвески. Он представляет собой специальный закон управления коэффициентом демпфирования амортизатора, который при выполнении определенных условий направлен на уменьшение количества движения в его относительном изменении до некоторого уровня, приемлемого с точки зрения конструкции элементов подвески. Иными словами, используя текущую информацию об относительных скоростях подрессоренной и неподрессо-ренной масс автомобиля, для предотвращения пробоя подвески и отрыва колеса от грунта алгоритм обеспечивает уменьшение данных относительных скоростей до определенных минимальных значений, которые определяется конструктивными особенностями буферов сжатия и отбоя подвески. Данный закон управления может быть использован для управления коэффициентом вязкого трения магнитореологической жидкости какого-либо другого устройства или силового привода, где необходимо обеспечение определенного уровня вязкости магнитореологической суспензии в масштабе реального времени в зависимости от условий перемещения, ускорения или относительной скорости какого-либо подвижного объекта.

3. Показана математическая модель, описывающая процессы движения элементов подвески автомобиля, которая учитывает не «кинематические», а «силовые» характеристики, посредством которой устанавливается связь между воздействиями на автомобиль по управляющему входу и его реакциями, выраженными в силовом виде. Это позволяет оценить потенциальные возможности подвески, определяя насыщение (накопление) ее силовой реакции на рассматриваемое воздействие, варьируя при этом величину данного воздействия, при условной фиксации параметров движения. Кроме того, представление характеристик устойчивости автомобиля в силовом виде облегчает выявление влияния отдельных конструктивных параметров подвески автомобиля на его интегральные показатели, поскольку такое влияние, как правило, имеет силовую основу. Данная математическая модель пригодна для целей анализа и синтеза системы регулируемой подвески автомобиля. С ее помощью целесообразно исследовать возможности управляемой подвески при оптимизации точностных и качественных показателей динамических процессов в системах подобного класса.

4. Предложен принцип структурной организации системы управления силой сопротивления магнитореологического амортизатора на основе электронного блока с микроЭВМ, что дает возможность улучшения показателей производительности, надежности, эксплуатационных свойств и может применяться также при построении других микропроцессорных систем управления данного класса.

5. Предложен критериальный показатель эффективности вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля, который позволяет по определенной методике оценивать совокупность различных частных показателей, характеризующих эксплуатационные свойства системы и осуществлять выбор более рационального (эффективного) варианта построения системы управления, относительно ее эксплуатационных свойств, когда эвристические методы такого выбора затруднены. Практическая реализация данного критерия при проведении научно-исследовательских работ в институте проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН и в институте прикладной механики Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН показывает возможность применения данной методики при исследовании систем управления подвижных объектов и решении задач инженерного синтеза сложных систем. Формализованный критерий позволяет учитывать многообразие требований, предъявляемых к вычислительным средствам, используемым в составе исследуемых систем управления подвижных объектов, при выборе наиболее эффективного варианта построения таких систем. А также при выборе наиболее эффективного состава специальных композиционных конструкций относительно механических свойств их составных элементов, в том случае, когда эвристические способы такого выбора затруднены.

Копии документов, подтверждающих внедрение и апробацию полученных в диссертационной работе результатов, представлены в приложении 2 данной работы.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кочемасов А.В., Машков И.И. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля.// Сборник научных трудов XLIX научно-технической конференции. — М.: МИРЭА, 2000. - С. 13-19.

2. Машков И.И. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля с использованием технологии открытых систем.// Тезисы конференции C)penS'2000 "Открытые системы — технология века7 МИРЭА. - М., 2000. - С. 9-10.

3. Машков И.И. Особенности применения электронных блоков управления на борту автомобиля с использованием технологии искусственного интеллекта.// Труды Четвертого Международного симпозиума INTELS'2000 "Интеллектуальные системы": Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана (28 июня - 1 июля 2000 г.)/ Под ред. К.А. Пупкова. - М.: РУСАКИ, 2000. - С. 102103.

4. Кочемасов А.В., Машков И.И. Макросинтез высокоэффективной информационной системы.// Программа и тезисы докладов Юбилейной 50-й научно-технической конференции./ Часть 1. — М.: МИРЭА, 2001. - С. 32-33.

5. Кочемасов А.В., Машков И.И. Макросинтез высокоэффективной информационной системы.// Физико-математические науки. Технические науки. 4.2.: Сборник научных трудов Юбилейной 50-й научно-технической конференции в 2 частях./ МИРЭА. - М., 2001. - С. 16-21.

6. Машков И.И. Некоторые возможности создания информационной системы на борту автомобиля.// 51 научно-техническая конференция МИРЭА. Сборник трудов. Часть I. Информационные технологии и системы. Вычислительная техника./ МИРЭА. - М., 2002. - С. 109-113.

7. Машков И.И. Управляемые подвески легковых автомобилей: новые технологии и перспективы развития. - М.: Изд-во МГАПИ, 2002. — 89 с.

8. Кочемасов А.В., Машков И.И. Критериальный показатель эффективности использования вычислительных средств в составе информационно-управляющей системы.// 52 научно-техническая конференция МИРЭА. Сборник трудов. 4.1. Информационные технологии и системы. Вычислительная техника. / МИРЭА. - М., 2003, С. 64-69.

9. Машков И.И. Оценка эффективности вычислительных средств в составе информационно-управляющих систем.// Материалы Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые — науке, технологиям и профессиональному образованию» (Москва 1—4 октября 2003 г.). -М.: МИРЭА, 2003, С. 303-306.

10. Кочемасов А.В., Машков И.И., Машнин О.И. Эффективность вычислительных средств в составе системы управления подвеской автомобиля на основе магнитореологического амортизатора.// Механика композиционных материалов и конструкций. Том 9, № 4. - М.: изд-во Института прикладной механики РАН, 2003, С. 485-494.

Библиография Машков, Илья Игоревич, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. Автомобильные датчики: Сб. статей. — М.: Машиностроение, 1982. -102 с.

2. Балычев С.М. Диагностирование микропроцессорных систем управления автомобильным двигателем: Учеб. пособ./ Балычев С.М., Брюханов А.Б./ Ин-т повышения квалификации руководящих работников и специалистов автомоб. пром-сти. М., 1989. — 40 с.

3. Беспалов Е.С., Мусянков М.И., Пирхавка А.П., Чернявский Г.М. Спутниковые навигационные системы: Учебное пособие/ МИРЭА (ту). — М.,1999.-72 с.

4. Блэк Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы. — М.: Мир, 1990. -510 с.

5. Бовкун В.А. Оценка эффективности информационного обмена: Учеб.пособие/ Бовкун В.А., Антонова Г.М. -М.: Изд-во МАИ, 1995. -26 с.

6. Богатюк В.А. Методы анализа информационных структур в системах управления: Учеб. пособие/ Моск. автомоб.-дор. ин-т. — М.: МАДИ, 1989. -72 с.

7. Бодин О.Н. Расчет надежности элементов информационных систем: Учеб. пособие/ Пензен. гос. ун-т./ Бодин О.Н., Сипягин Н.А. — Пенза,2000.-55 с.

8. Бондарев П.А., Колганов С.К. Основы искусственного интеллекта. — М.: Радио и связь, 1998. 128 с.

9. Боровских Ю.И. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. Системы электроснабжения и контрольно-измерительных приборов: Учеб. пособие./ Фещенко А.И., Матюгин Ф.В./ МАДИ (техн. ун-т). — М., 1994.-101 с.

10. Ю.Бородин В.Б., Шагурин М.И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование , интерфейс. — М.: «ЭКОМ», 1999.

11. П.БородянкоВ.Н. Автомобильные измерительные приборы: Учеб. пособ. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1997. 55 с.

12. Бородянко В.Н. Первичные измерительные преобразователи в автомобильных системах (датчики на автомобиль): Уч. пособ./ Челяб. гос. техн. ун-т. Челябинск, 1996. - 147 с.

13. Брусакова И.А. Проектирование баз знаний и экспертные системы: Учеб. пособие. СПб: С.-Петербург, гос. электротехн. ун-т им. В.И. Ульянова, 1993.-59 с.

14. Брюханов А.Б. Автомобильные электронные системы. — М.: ИПК Минав-топрома, 1985. 74 с.

15. Брюханов А.Б. Эффективность использования электронных устройств в автомобилях. — М.: ИПК Минавтопрома, 1987. 119 с.

16. Брюханов А.Б., Хомич В.И. Электроника на автомобильном транспорте. -М.: Транспорт, 1984. 126 с.

17. Валиев Т.А. Оптимизация информационно-вычислительных систем методами имитационного моделирования на ЭВМ/ Валиев Т.А., Нишанба-ев Т.Н., Лосский И.О. — Ташкент: Фан, 1991. — 131 с.

18. Введение в информационные системы: Учеб.пособие/ Карякин А.М., Вылгина Ю.В., Каширец О.И., Раева Т.Д./ Иванов, гос. энерг. ун-т. — Иваново, 1998. -192 с.

19. ВолковВ.А. Методы оценивания надежности элементов систем управления и информационных систем: Учеб. пособие: Пензен. политехн. ин-т./ Волков В.А., Рыжаков В.В. — Пенза, 1992. — 67 с.

20. Гаскаров Д.В. Математические основы теории информационных систем: Учеб. пособие/ С.-Петербург, гос. ун-т вод. коммуникаций/ Гаскаров Д.В., Фомин В.В., Вихров Н.М. СПб., 1996. - 82 с.

21. Гируцкий О.И. Электронные системы управления агрегатами автомобиля./ Гируцкий О.И., Есеновский-Дашков Ю.К., Поляк Д.Г. М.: Транспорт, 2000.-213 с.

22. Глущенко В.В. Информационные сетевые системы принятия решений в условиях неопределенности. — СПб., 1999. — 114 с.23 .Говорский А.Э. Модели надежности информационно-управляющих систем. СПб, 1997. - 96 с.

23. Головина Л.К. Однокристальные микроконтроллеры: Уч. пособ. — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1999. 76 с.

24. Голоденко Б.А., СипкоВ.В. Открытые информационные системы: Учеб. пособие / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1999. - 91 с.

25. Голяницкий И.А. Анализ и оптимизация нелинейных информационных систем. М.: Изд-во МАИ, 1996. - 177 с.

26. Гонейм, Матвалли. Оптимальная подвеска экипажа с демпфированным поглотителем колебаний. // Конструирование и технология машиностроения. 1984. Сер. В. Т. 102. № 2. С. 231-233.

27. Данов Б.А. Электронное оборудование иностранных автомобилей. Системы управления оборудованием салона./ Данов Б.А., Титов Е.И. — М.: Транспорт, 1998.-60 с.

28. Данов Б.А. Электронное оборудование иностранных автомобилей. Системы управления трансмиссией, подвеской и тормозной системой./ Данов Б.А., Титов Е.И. М.: Транспорт, 1998. — 78 с.

29. Демидович Б.П. и др. Численные методы анализа. М.: Наука, 1967.

30. Дмитриева Н.Д. Информационные системы роботов: Учеб. пособие/ Дмитриева Н.Д., Лещинский В.П./ МИРЭА М., 1997. - 75 с.

31. Дроган С.В. Основы информационных систем: С.-Петербург, гос. ун-т вод. коммуникаций./ Дроган С.В., Копанев А.А., Францев Р.Э. — СПб., 1998.-88 с.

32. Дроздов В.Н., Мирошник И.В., Скорубский В.И. Системы автоматического управления с микроЭВМ. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1989. — 284 с.

33. Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Ротанов С.В. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. Справочник. М.: Радио и связь, 1990.

34. Зверев С.Л. Теоретические основы систем искусственного интеллекта: Конспект лекций/ Пензен. гос. техн. ун-т. — Пенза, 1996. — 68 с.

35. Зб.Златовратский О., Поляков Л. «Думающие» подвески. //За рулем, №1, 1987.-С. 10-11.37.3яблов В.В., Коробков Д.Л., Портной СЛ. Высокоскоростная передача сообщений в реальных каналах. — М.: Радио и связь, 1991. 288 с.

36. Иванов А.К. Экспериментальный метод построения математических моделей информационно-управляющих систем. /Ульяновск, гос. техн. ун-т. — Ульяновск, 1998. 218 с.

37. Информационно-управляющие системы и сети: Структуры, моделирование, алгоритмы/ Под общ. ред. М.Б. Сергеева. СПб.: Политехника, 1999. -247 с.

38. Информационные системы: Слов./ Богословский В.И., Васильев А.А., Извозчиков В.А. и др. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1998. - 111 с.

39. Информационные системы и сети ЭВМ: Учеб. пособие/ Аксенов Б.Е.," Трешневиков А.К., Дробинцев Д.Ф., Черненький А.И./ Ленингр. гос. техн. ун-т.-Л., 1990.-67 с.

40. Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем: Учеб. пособ. — М.: Высш. шк., 1989. — 216 с.

41. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1986. - 120 с.

42. Кирсанов Б.В., Парамонов В.Н., Данилов В.Д., Цветков Ю.В. К задаче построения управляемой подвески автомобиля. // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1997, №4. С. 96-104.

43. Кирсанов Б.В., Теряев Е.Д., Парамонов В.Н., Цветков Ю.В., Данилов В.Д. Управляемый магнитореологический амортизатор: Патент №2068513 // Б.И. 1996, №30.

44. Клюшкин Г.Г. Функциональное макропроектирование микропроцессорных систем управления автомобилей: Уч. пособ./ Под ред. А.А. Полунгяна./ МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 1996. - 34 с.

45. Козаченко В.Ф. Микроконтроллеры: руководство по применению 16-разрядных микроконтроллеров Intel MCS-196/296 во встроенных системах управления. М.: Изд-во ЭКОМ, 1997. - 688 с.

46. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности. М.: Сов. Радио, 1975.

47. Коломенцев А.В., Кордонский В.М., Прохоров И.В. Магнитореологиче-ские демпфирующие устройства. // Магнитная гидродинамика, 1988, № 2. -С. 107-108.

48. Колосков В.А., Титов B.C. Архитектура отказоустойчивых сетей самона-страеваемых микроконтроллеров./ Курск, гос. техн. ун-т. — Курск, 1995. — 176 с.

49. Компьютерные сети. Принципы. Технологии. Протоколы/ Под ред. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. — СПб.: Издательство «Питер», 1999. — 672 с.

50. Кондратенков В.А., Котельников Г.Н., Мамченков B.JL, Отрохов В.П. Вопросы теории надежности технических систем. — Смоленск: «Русич», 1998.-221 с.

51. Коновалов С.Ф. Теория виброустойчивости акселерометров. — М.: Машиностроение, 1991. 269 с.

52. Корогодин В.И. Информация как основа жизни/ Корогодин В.И., Коро-година B.JI. Дубна: Феникс, 2000. - 208 с.

53. Костерин В.А., Никитин А.А. Однокристальные 8-разрядные микроконтроллеры серии К1816: Учеб. пособие./ Чуваш, ун-т. Чебоксары, 1997. — 72 с.

54. Котиков Ю.Г. Надежность микропроцессоров для двигателей внутреннего сгорания.// Автомобильная промышленность, №12, 1986. С. 7.

55. Красовский В.Е., Прохоров H.JI., Тювин Ю.Д. Надежность управляющих ЭВМ: Учеб. пособ. / МИРЭА. М., 2002. - 80 с.

56. Кулибанов Ю.М. Основы создания сложных информационных систем: Учеб. пособие/ С.-Петербург, гос. ун-т вод. коммуникаций./ Кулиба-нов Ю.М., Истомин Е.П., Саханов З.И. СПб., 1998. - 71с.

57. Куликов Г.Г. Интеллектуальные информационные системы: Учеб. пособие/ Уфим. гос. авиац. техн. ун-т./ Куликов Г.Г., Брейкин Т.В., Арьков В.Ю. — Уфа, 1999.-129 с.

58. Ларионов В.А. Элементы информационно-измерительных систем: Учеб. пособие. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1997. 65 с.63 .Лебедев О.Н. Применение микросхем памяти в электронных устройствах. М.: Радио и связь, 1994. - 217 с.

59. Липаев В.В. Распределение ресурсов в вычислительных системах. — М.: Статистика, 1979.

60. Липаев В.В., Филинов Е.Н. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. М.: Научная книга, 1997.-368 с.

61. Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля. — М.: Машиностроение, 1971.-416 с.I

62. Маевский Л.С. Методы обеспечения надежности информационно-телекоммуникационных систем на различных этапах жизненного цикла/ Маевский Л.С. СПб.: Издатель Барзилович З.П., 1999. — 112 с.

63. Мазур Л.Н. Информационное обеспечение управления. Основные тенденции развития: Учеб. пособие/ Урал. гос. ун-т им. А.М. Горького. — Екатеринбург, 1999.-187 с.

64. Макаров И.М., Лохин В.М., Манько С.В. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления (состояние, проблемы, перспективы).// Автоматическое управление и интеллектуальные системы: Межвузовский сб. научн. тр. — М.: МИРЭА, 1996.

65. Марсов В.И., Пал В.И., Пиковская AJL Интеллектуальные датчики: Учебное пособие/ МАДИ (ту). М, 1998. - 44 с.

66. Махкамов Ш.Г. Метод оценки эффективности информационной системы./ Махкамов Ш.Г. Ташкент: Фан, 1991. — 104 с.

67. Микропроцессорные информационно-управляющие системы реального времени: Семинары ASK Lab 2000/ Под общ. ред. М.Б. Сергеева. СПб.: Политехника, 2000. - 228 с.

68. Модели и методы синтеза модульных функционально-ориентированных информационно-вычислительных систем/ Под ред. Арипджанова М.К., Бекмуратова Т.Ф., Ручки Е.И., Мусаева М.У. — Ташкент: Фан, 1991. — 162 с.

69. Павлюк А.С. Математическое моделирование движения автотранспортного средства для оценки устойчивости и управляемости: Учеб. пособУ Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. — Барнаул, 1991. 92 с.

70. Павлюк А.С. Подвески легковых автомобилей: Учеб. пособ./ Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1996. - 82 с.

71. Пампуро В.И. Структурная информационная теория надежности систем. — Киев: Наук, думка, 1992. 324 с.

72. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. — М.: Наука, 1986.-615 с.

73. Поляк Д.Г., Есеновский-Лашков Ю.К. Электроника автомобильных систем управления. М.: Машиностроение, 1987. - 200 с.

74. Предко М. Руководство по микроконтроллерам: Том I. — М: Постмаркет, 2001.-416с.

75. Предко М. Руководство по микроконтроллерам: Том II. — М: Постмаркет, 2001. -488 с.

76. Проблемы компьютеризации информационных систем: Сб. науч. тр./ Моск. экон.-стат. ин-т; Редкол.: А.Г. Морозов (гл. ред.) и др. М., 1995. -60 с.

77. Проблемы развития автомобилестроения в России: IV Международная научно-практическая конференция. М.: Машиностроение, 1999. - 64 с.

78. Регулируемый амортизатор без электроники. // Автомобильная промышленность США, № 4-5, 1996. С. 17-18.

79. Романов В.Н. Интеллектуальные средства измерений / Романов В.Н., Соболев B.C., Цветков Э.И.; Под ред. Э.И.Цветкова. — М.: РИЦ "Татьянин день", 1994.-281 с.

80. Рыжков Ф.Н. Основы теории расчета надежности технических систем. — Курск: Курск. ГТУ, 1998. 93 с.

81. Сафаров С.И. Интеллектуальные системы диагностирования в автоматизированных системах управления комплексами летательных аппаратов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 1993. - 48 с.

82. Синев А.В., Соловьев B.C., Фролов К.В. Исследование электрогидравлической системы с управлением по возмущающему ускорению. // Виброзащита человека-оператора и колебания в машинах. — М.: Наука, 1977. С. 12-16.

83. Скворцов Б.В. Электронные системы автоматики автомобиля: Учебное пособие. Самара, 1998. - 89 с.

84. Смородинский С.С. Алгоритмы и программные средства интеллектуальных систем принятия решений: Учебное пособие. — Минск, 1994. — 61 с.

85. Современное состояние и тенденции развития бортовых систем информационного обмена: Обзор по материалам иностр.печати/ Под общ. ред. Е.А. Федосова./ Гос. НИИ авиац. систем. Науч.-информ. центр. Б.м., 1991.-43 с.

86. Создание средств адаптивной идентификации и коррекции систем датчиков пространственных координат: Отчет о НИР. М.: МИРЭА, 1999. - 47 с.

87. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиз-дат, 1990.-224 с.

88. Теряев Е.Д., Шамриков Б.М. Цифровые системы и поэтапное адаптивное управление. -М.: Наука, 1999.-330 с.

89. Тихонов А.Н., Васильева А.Б., Свешников А.Г. Дифференциальные уравнения: Учебник для вузов, 3-е изд. — М.: Наука. Физматлит, 1998. — 232 с.

90. Тихонова А.В. Управление памятью в бортовой информационно-вычислительной системе при выполнении задач с цепочечной структурой/ Тихонова А.В., Лазутин Ю.М. -М., 1994. -28 с.

91. Тожовый словарь по искусственному интеллекту/ Авторы-составители А.Н. Аверкин, М.Г. Гаазе-Рапопорт, Д.А. Поспелов. — М.: Радио и связь, 1992.-255 с.

92. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. М.: Мир, 1989. -388 с.

93. Фатуев В.А. Надежность автоматизированных информационных систем: Учеб.пособие/ Фатуев В.А., Высоцкий В.И., Бушинский В.И./ Тул. гос. ун-т. — Тула, 1998. — 103 с.

94. Федоров С.М. Бортовые информационно-управляющие системы: Учеб. для высш. лет. учеб. заведений гражд. авиации/ Федоров С.М., Михайлов О.И., Сухих Н.Н.; Под ред. С.М. Федорова. -М.: Трансп., 1994. -262 с.

95. Хеншайдт В. Электроника приказывает. //За рулем, №12, 1992. С. 2425.

96. Хетагуров Я.А. Детерминированная теория надежности экземпляра вычислительной машины, системы. Вопросы проектирования, производства, эксплуатации. М.: МИФИ, 1997. - 130 с.

97. Хетагуров Я.А. Основы проектирования управляющих вычислительных систем. — М.: Радио и связь, 1991. 287 с.

98. Цифровые информационно измерительные системы. Теория и практика/ Фомин А.Ф., Новоселов О.Н., Победоносцев К.А., Чернышов Ю.Н.; Под ред.А.Ф.Фомина,0.Н.Новоселова. - М.: Энергоатомиздат, 1996. -446 е.:

99. Ченцов В.М. Системы распределения информации. Синтез структуры и управления. -М.: Связь, 1980.

100. Чернявский Е.А. Анализ информационных процессов измерительно-вычислительных средств: Учеб. для студентов вузов по направлению и спец. "Информатика и вычисл.техника". СПб: Энергоатомиздат, 1999. -191с.

101. Шаров С.Н. Основы проектирования информационно-измерительных приборов систем управления движущимися объектами: Учеб. пособие./ Балтийский гос. техн. ун-т "Военмех". СПб., 1998. - 98 с.

102. Шварцман В.О., Михалев Д.Г. Расчет надежностных характеристик трактов передачи данных. — М.: Связь, 1975.

103. Шестаков A.JI. Оценка достоверности результатов динамических измерений.// Информационные устройства и системы управления: Тематич. сб. науч. тр./ Челяб. Гос. техн. ун-т. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1994. -С. 63-68.

104. Шестаков A.JI. Проектирование микропроцессорных систем измерительной техники: Учеб. пособие./ Челяб. гос. техн. ун-т. Кафедра ин-форм.-измерит. техники. Челябинск, 1994. -53 с.

105. Шульман З.П., Кордонский В.И. Магнитореологический эффект. — Минск: Наука и техника, 1982. 185 с.

106. Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля. — М.: Машиностроение, 1975. -216 с.

107. Юдицкий С.А. Технология проектирования архитектуры информационно-управляющих систем. Методология системного анализа на основе динамической интегрированной модели (димодели)/ Юдицкий С.А., Кутанов А.Т. М., 1993. - 83 с.

108. Якубайтис Э.А. Открытые информационные сети. — М.: Радио и связь, 1991.

109. BMW. Reparaturanleitung 7-ег Reine BMW Е-32, 37. Gekoppelte Fed-erungssysteme. S.I., 1988. - P. 1-36.

110. Information systems architecture and technology: ISAT98: Proc. of the 20th Intern, sci. school, Wroclaw, 1998/ Ed. L. Borzemski et al. Wroclaw, 1998. -276 p.

111. Information systems architecture and technology: ISAT'99: Proc.of the 21st intern, scientific school "Managing growth of organisation inform, and techn. issues"/ Ed. L. Borzemski et al. Wroclaw, 1999. - 306 p.

112. MAP Specification /General Motors Technical Center, 1986, P. 1-55.

113. Roche E. Map /Top and Factory Automation //Networks 87: Outline Publications, 1987, P. 265-273.

114. Spector A., Gifford D. The Space Shuttle primary computer system. Communication of the ACM. 1984, V.27, №9, P. 874-890.

115. Stauber R. Ein neues pruffzentrum fur die BMW antriebsantwicklung.// Automobiltechnische zeitschrift. 1990. - Vol.92., № 7. - P. 424-435.

116. Spencer B.F., Dyke S J., SainM.K. and Carlson J.D. Phenomenological Model of a Magnetorheological Damper. // ASCE Journal of Engineering Mechanics. -1996.

117. Tse F.S., Morse I.E., Hinkle R.T. Mechanical Vibrations. Boston: Allyn and Bacon, Inc., 1963. - 508 p.

118. Wirtschaftsinformatik in Forschung und Praxis: mit Beitragen von 25 Autoren/ Hrsg. M.Curth, E.Lebsanft. -Munchen; Wien: Hanser, 1992. — 382 S.

119. YneC., ButsnenT., HedrikJ.K. Alternative control for automotive active suspensions. // Trans. ASME. 1989. V. 236. P. 111.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00