автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Система автоматизации проектирования устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата

На правах рукописи

ЛАЗУТА ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ БУЛЬДОЗЕРНОГО АГРЕГАТА

Специальность 05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2010

004602807

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Щербаков Виталий Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Браилов Иван Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Минитаева Алина Мажитовна

Ведущая организация:

ОАО «Конструкторское бюро транспортного машиностроения», г.Омск

Защита диссертации состоится 21 мая 2010 г. в 1400 ч. на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия".

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира 5, тел., факс: (3812) 65-03-23, e-mail: Arkhipenko_m@sibadi.org

Автореферат разослан 21 апреля 2010 г.

Ученый секретарь объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03,

кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При разработке устройств управления (УУ), направленных на повышение эффективности землеройно-транспортных машин, возникает проблема синтеза их оптимальных параметров. Такие проблемы невозможно решать без применения вычислительной техники, так как оптимизация параметров УУ является сложным вычислительным процессом. Внедрение систем автоматизации проектирования (САПР) в машиностроительной отрасли позволяет существенно облегчить поиск оптимальных технических решений.

Разработка САПР УУ рабочим органом (РО) бульдозерного агрегата (БА) позволит значительно сократить затраты времени и средств при оптимизации основных параметров данного устройства, которое повысит эффективность процесса обработки земляного полотна и обеспечит экономический эффект. Это особенно актуально при непрерывно возрастающей конкуренции на рынке строительных и дорожных машин.

Цель диссертационной работы: разработка системы автоматизации проектирования основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) обосновать и выбрать критерий эффективности устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата, выполняющего планировочные работы;

2) разработать математическую модель сложной динамической системы рабочего процесса бульдозерного агрегата;

3) выявить функциональные зависимости критерия эффективности от основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата;

4) разработать систему автоматизации проектирования основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования, системного анализа, прикладной математики, теории алгоритмов и компьютерного моделирования.

На защиту выносятся:

• математическая модель сложной динамической системы рабочего процесса (РП) бульдозерного агрегата, включающая в себя подсистемы: «Грунт», «Бульдозерный агрегат» и «Устройство управления рабочим органом»;

• установленные функциональные зависимости, отражающие связь критерия эффективности и основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата;

• алгоритм автоматизации проектирования основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Практическая ценность работы:

• инженерная методика оптимизации и САПР основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Апробация результатов работы. Основные положения работы докладывались и получили одобрение на следующих конференциях:

• «Межвузовских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых исследователей» (г. Омск 2007 - 2010 гг. РосЗИТЛП);

• «ВТТВ 2007 IV Международный технологический конгресс» (г. Омск 2007 г. СибАДИ);

• «Машины, технологии и процессы в строительстве» Международный конгресс» (г. Омск 2007 г. СибАДИ);

• «Ш Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования», посвященной 100-летию со дня рождения К.Х. Толмачева» (г. Омск 2008 г. СибАДИ);

• «62-я научно-практическая конференция СибАДИ» (г. Омск 2008 г. СибАДИ);

• «IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (г. Омск 2009 г. СибАДИ);

• «63-я научно-практическая конференция СибАДИ» (г. Омск 2009 г. СибАДИ).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК.

Реализация работы. В «Конструкторском бюро транспортного машиностроения (КБТМ)» г. Омска принята к внедрению САПР основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Структура и содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет в целом 148 страниц основного текста, в том числе 7 таблиц, 86 рисунков, список литературы из 116 наименований и приложение на 1 странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована проблема, обоснована актуальность и приведены основные аспекты диссертационной работы.

В первой главе проведен анализ существующих конструкций БА: подвеска ходового оборудования, навесное оборудование и рабочий орган. Рассмотрены основные технологические операции, схемы разработки и теории копания грунта БА, основные аналитические зависимости, которые были использованы при моделировании РП. Проведен анализ требований точности обработки земляного полотна, который позволил сделать вывод о

необходимости автоматизации РП БА. На основании проведенного анализа существующих технических средств, предложены современные лазерные приборы для автоматизации РП БА. Проведен анализ математических моделей отдельных подсистем машины, таких как гидропривод и ходовое оборудование БА. Проведен обзор и анализ методов автоматизации проектирования. Сформулированы цель и задачи диссертационной работы, а так же объект и предмет исследований.

Во второй главе изложена общая методика теоретических и экспериментальных исследований. На основе методологии системного анализа выявлены основные этапы решения поставленных задач и определена структура работы.

В третьей главе обоснован критерий эффективности УУ РО БА при выполнении машиной планировочных работ Кэ, представляющий собой один из коэффициентов сглаживания земляного полотна в продольной Ксг или поперечной КСр плоскости и ограничения в виде динамической устойчивости УУ, оцениваемой коэффициентом колебательности М:

Составлена блок-схема сложной динамической системы РП БА, состоящая из отдельных, взаимодействующих между собой подсистем: «Базовой машины», «Грунта» и «УУ РО». Обоснованы информационные параметры, параметры управления и алгоритмы управления РО.

Представлена совокупность математических моделей отдельных подсистем РП БА, на основании которых составлена общая математическая модель рабочего процесса - планировки земляного полотна.

Входными параметрами математической модели РП БА являются:

• заданное положение режущей кромки бульдозерного отвала;

• сила реакции обрабатываемого грунта на РО.

Выходными параметрами математической модели РП БА являются: геометрические параметры обрабатываемой поверхности.

При математическом описании механической подсистемы базовой машины приняты следующие допущения:

• обрабатываемая поверхность формируется режущей кромкой РО;

• БА представлен в виде шарнирно-сочлененного многозвенника;

• звенья машины являются абсолютно-жесткими стержнями;

• расстояние между исполнительными гидроцилиндрами принимается равно ширине базы (колеи) БА;

• катки имеют постоянный контакт с гусеницей;

• элементы подвески ходового оборудования представлены телами Фохта;

Г Кэ тах; 1 М = 0.

0)

(2)

• связи в шарнирах голономные и стационарные;

• люфты и силы сухого трения в шарнирах не учитываются;

• машина движется прямолинейно с постоянной скоростью.

Для описания перемещений элементов пространственной расчетной схемы БА (рисунок 1) были приняты: две ортогональные системы координат х0 вд, и хх ад.

Коэффициент передачи навесного оборудования КЯ2, отражающий связь между перемещением штоков гидроцилиндров Вщ-г и режущей кромкой РО 2р0, представлен уравнениями:

Ярощрол) = $итцштл)' > О)

К„ = со&0-1Б/1Ю, (4)

где в - угол наклона гидроцилиндра к оси 1Б. - горизонтальное расстояние от шаровой опоры бруса до режущей кромки РО, !ро- — горизонтальное расстояние от шаровой опоры бруса до точки крепления гидроцилиндра к бульдозерному оборудованию.

Рисунок 1 — Пространственная расчетная схема бульдозерного агрегата

В данной расчетной схеме, при принятых допущениях, продольные и поперечные колебания рамы БА оказывают непосредственное воздействие на РО, так как он жестко связан с рамой навесным оборудованием, что необходимо учитывать при вычислении его положения в пространстве:

2ро ~ (2юп + %рол ) / ^; (5)

Рро = аг~2рол)11г)> (6)

¿юп =гк+(Ьх +1к)-{ёа1;л+ь2/2-1ё/3БА +Бшт(7)

рол - % к Ящгл ' ■ (8)

Вертикальные и угловые перемещения подрессоренной рамы БА вычисляется по следующим формулам:

РБА = агс- гм )/Ь2); (9)

=гп-^аБА 1К=2П-1К{(7,И-2В)И)- (10)

ам = агс18((2л-гй)/1), (И)

2п={2„п+гШ])/2-, (12)

гв = (гвп+гвл)/2, (13)

где a- угол продольного наклона рамы БА относительно оси Ха, Рба — угол поперечного наклона рамы БА, Snrni и Smrn ~ перемепдоше штока правого и левого гидроцилиндра соответственно, L - расстояние от передних до задних опорных катков (опорная база БА), L\ - расстояние от РО до передних опорных катков; L2 - ширина базы БА, 1к - расстояние от передних опорных катков до центра масс БА (К), 2ПП и Z//j7 - координата переднего правого и переднего левого края подрессоренной рамы БА, Zm и ZB]¡ - координата заднего правого и заднего левого опорного катка.

Учитывая, что РО формирует поверхность, по которой движется ходовая система, можно записать, как для правой Z¡m, так и для левой 7цЛ колеи движения, уравнения в операторной форме:

7Ч1П = ZPon ■еЧхР\ (14)

4x=h¡VEA, (15)

где ZHn - вертикальная координата обработанной поверхности по правой колее движения; т£] - время транспортного запаздывания от РО до передних опорных катков, УБА - скорость движения БА.

Для определения сглаживающей способности ходового оборудования, как для правой 7,cu(t), так и для левой Z(y/(í) колеи движения использовано уравнение:

i 'о+ч

Zc/7(0 = 7- [zim(t)dt\ (16)

L <о

4=L/Vba, (17)

где Zcn — вертикальная координата сглаженных воздействий опорной поверхности при движении гусеницы по недеформируемому грунту, r¿ -время транспортного запаздывания от передних до задних опорных катков.

Перемещение опорных катков под действием опорной поверхности, как для правой, так и для левой колеи движения, описывается системой передаточных функций, полученных при рассмотрении зависимостей вертикальных координат переднего ZAn и заднего ZBn правого опорного катка от Zcn:

1 + Ь(1-е-Гкр)_к ^ 1фи_™ >0; Р \ Ж

¿СП

2сП | е~*К'р при ^Ш- < 0;

Р при^СЯ >0;

л

г

(19)

[I Р ] л

гпе к - ¥вл к = 1к к - 1~1к к т т - —

1ДС К, - , к2 — , к3— , к4 — , 4 к — >'£-.. >

ь~'к 1К 'к УБА УВА

хк - время транспортного запаздывания с момента воздействия на передний каток до центра масс БА.

Вертикальные колебания подрессоривающего правого 2ПП и левого 2цл элемента рамы БА, описываются уравнениями в операторной форме:

(Г,2Я •. р2 + Т2П ■ р +1)- 2ПП = гАП (1 + Т2П-р) + кш-Р^ (20)

2 МР(Ь-11СЛ „ ' Рп , (Ц+Ц „ где Т1Л= )> Т2П = - к\п =2 с р2 - вертикальная со-

ставляющая силы сопротивления копанию грунта, Ся и Рд — приведенные коэффициенты жесткости и демпфирования элементов подвески, МР - масса подрессоренной рамы БА.

Для реализации на ЭВМ координат неровностей обрабатываемой поверхности принята корреляционная функция (21) и соответствующее ей рекуррентное уравнение (22).

Я2/(т) = ст22е-а*Ы.сов(р2-ткУ, (21)

7-/,(х.)=а0-х,+а1-х^1 - - Ь27/^2, (22)

где а7 - среднеквадратическое отклонение высотной координаты; а7 -параметр, характеризующий затухание корреляции; Д, - параметр, характеризующий периодичность корреляции, тк - интервал времени корреляции, х, - реализация независимых нормально распределенных чисел.

Сила сопротивления копанию грунта, согласно теории Федорова Д.И. и Бондаровича Б.А., представляет собой сосредоточенную величину, прикладываемую к средней точки режущей кромки отвала, которая состоит из двух слагаемых: тренда и флюктуации:

¥ро=Рт + Рф, _ (23)

где РРО - вектор силы реакции разрабатываемого грунта на РО, Рт - вектор сил низкочастотной составляющей силы реакции (тренд), Р'ф - вектор сил высокочастотной составляющей силы реакции (флюктуация).

Корреляционные функции флюктуации при копании грунтов бульдозерами аппроксимированы выражением:

Ыт)=фф-е~°*Ы\(24)

где Оф — среднеквадратическое отклонение силы флюктуации, аф и рф -параметры корреляционной функции флюктуации.

Значение тренда силы влияющего на заглубление и выглубление РО, определяется как проекция сил сопротивления копанию грунта на ось ¿Ь:

рп ~ рзлгл + ргез + Рпр + рг > (25)

где — сила сопротивления заглублению отвала; Ур^з — сила сопротивления резанию грунта; РПР - сила сопротивления перемещению призмы волочения, /<;— сила сопротивления перемещению грунта вверх по отвалу.

А,. (26)

где к - предел прочности фунта, - ширина нижней площадки поверхности ножа, трущейся о грунт, Ьн - длина ножа РО.

Ррвз =~к'- каг ■ 1и (27)

где ксги - -2ро + 2/- - толщина срезаемой стружки фунта, аР - угол резания, для неповоротного отвала равен 55 .

рпг = ~упр 'гря-цр'чар = ~спр -мр-^ё<*р? (28)

где УПР - объем призмы волочения; ур - объемная масса фунта в призме; Ир - коэффициент внутреннего трения фунта о фунт, g - ускорение свободного падения.

рг = Упр ' Ур ^¡пар ■ соваг^ =-Ош, ■ • (зш2о>)/2, (29)

где ¡¿г - коэффициент внутреннего трения фунта о металл.

УПр = К '\hcn- ■ Л, Шп ¥ПР (/) = . (30)

о

Таким образом, уравнения (21 - 30) использованы для реализации моделирования силы сопротивления фунта копанию.

Для математического описания гидропривода перемещения РО был принят метод передаточных функций. Структурная схема математической модели гидропривода РО представлена на рисунке 2.

Передаточная функция золотника электрогидравлического распределителя с учетом общего запаздывания гидропривода:

= Д-(31)

где к[ - коэффициент усиления; и Tm,,i - постоянные времени; %,„ -общее время запаздывания гидропривода.

Направление рабочей жидкости в различные полости гидроцилиндра осуществляется сигналом управления Ху„р:

1 при хзт > +х,т,

Хупр=1° ПРи - Хт; ^ Хтл ^ +Хш,(32) '[-1 при хЮ1<-хт1.

Динамика перемещения штока исполнительного гидроцилиндра - Япт описывается передаточной функцией [95]:

ш Кгц 1 тч

хупр\Р) Чц-Р + Ч р где Тц - постоянная времени гидроцилиндра, характеризующая инерционность динамической системы, Кщ - коэффициент передачи гидроцилиндра, соответствующий скорости движения штока - Ушг в установившемся режиме.

К

при хупр — 1;

О

4 вн

при X

упр

к ■ г/,.

при х

упр

= 0:

= -1,

где ()н - подача насоса в полость гидроцилиндра, с1ч, с1ш ветственно поршня и штока гидроцилиндра.

(34)

диаметры соот-

Хзоя

-1 1

1

тц-р+ 1

1

т,хр+ 1

4

я(<1 -</„)

Рисунок 2 - Структурная схема математической

4-й,

к а] модели

Ушт 1 шт

р

гидропривода

В связи с релейной характеристикой гидропривода РО, в данной работе предложено использование релейного порогового элемента (ПЭ) блока управления (БУ). Статическая характеристика ПЭ БУ имеет различные пороги срабатывания: Ъ\ = \А1вкл\ - порог срабатывания на включение, Ь2 = \Мцыкл\ ~ порог срабатывания на выключение, А$ = Ьл + Ь2 — ширина нечувствительности ПЭ, кь = Ъх/Ъг - отношение порогов срабатывания на включение/отключение ПЭ (рисунок 3).

Математическое описание статической характеристики ПЭ выполнено с помощью системы неравенств:

'"Ъ

* , (35)

'<о

л

)""" '""

где 1тл - ток управления, АI - значение сигнала рассогласования между текущим и заданным положением кромки РО.

Ывыт

Ъг

А1вю1

А»

Мвкл

Ывыкл

Д1

Рисунок 3 - Статическая характеристика порогового элемента

Структура математической модели РП БА представлена как совокупность моделей отдельных её подсистем и их связей (рисунок 4).

Рисунок 4 - Блок-схема математической модели рабочего процесса

Для подтверждения адекватности разработанной математической модели РП БА были проведены экспериментальные исследования, заключающиеся в регистрации переходных процессов перемещения РО при формировании единичных ступенчатых воздействий под элементами ходового оборудования и на гидропривод перемещения РО.

Сравнение экспериментальных данных с результатами машинного эксперимента показало, что расхождения теоретических и экспериментальных данных не превысили 13%.

В четвертой главе приведены результаты теоретических исследований РП БА, отражающие зависимости критерия эффективности УУ РО от основных его параметров.

При проведении теоретических исследований РП БА все параметры были разделены на три группы:

1) Фиксированные: геометрические и физическо-механические параметры базовой машины, гидропривода и грунта;

2) Случайные: неровности микрорельефа и флюктуация силы реакции обрабатываемого грунта на РО;

3) Варьируемые: время запаздывания гидропривода - тг„, скорость перемещения рабочего органа - У под, параметры статической характеристики ПЭ БУ - Ъ\, Ь2, Аь = Ь\ + Ь2 и кь = Ь\/Ь2.

Исследования РП, представленные в качестве примера, проводились на модели грунта II категории с пределом прочности к = 0,1 МПа, параметрами микрорельефа: а2 = 0,05 м; аг = 0,2 с" ; [¡2 = 0,15 с"1. Время моделирования было взято равным 60 секунд. Глубина резания равнялась 0,02 м с поперечным уклоном 0,1 рад.

В результате исследования устойчивости УУ РО методом фазовых траекторий обоснована величина зоны нечувствительности ПЭ - Д4, обеспечивающая отсутствие колебательности УУ (М — 0):

ЛЪ=ГпОД-Тгп- (36)

При исследовании РП, анализируемыми параметрами приняты кь, У под и тт, а величина зоны нечувствительности Аъ определялась от параметрами тт и Удод (36).

Полученные численные и графические зависимости критерия эффективности Кэ от У/юд и кь (рисунок 4) для различных значений времени запаздывания гидропривода тт.

"Кэ

0.2 0.05

Рисунок 4 - Зависимости К:> от Упод и Ь для различных значений т,„

Для нахождения целевой функции и решения задач оптимизации была проведена аппроксимация целевой функции К-э = ([УП()1(.кь) уравнением регрессии. В работе было принято решение об аппроксимации зависимостей методом наименьших квадратов, согласно алгоритму, блок-схема которого представлена на рисунке 6, а).

Найдены уравнения регрессии для зависимостей критерия эффективности К--} от Упод и кь (таблица 1). Графики функций Кэ г- Д У под,'к/,) для различных значений т,„ представлены на рисунке 5.

Таблица 1 - Уравнения регрессии зависимости Кэ =А^ПОД-'кь) для различных значений

тг

Уравнение регрессии Кэ =АУпид:кь) Я2

0,1 Кэ = 6,82 - 259,7-УПод- 0,73 -кь + 3009-УПод2 + 260,2-Упод-кь - 5,74-кь2 - 13610-К„од3 - 721,2- Упод"'кь - 248,6- Упод-кь + 5,57-кьъ + 21070-РяОД4 - 96,67-Упод-кь + 662,2-УПод2-кь2 + 18,9 в-Уподкьъ + 1,04 V 0,99

0,15 Кэ = 7,6 - ПЪ-Упод-Ь,21-кь + 3300-УПОд2 + 222,9-Упод-кь + 13,57-£42 - 15650-УПОдг - 603,3- Гад Ч - 232,4- Упод-кь2 - 17,56-^3 + 25250-Кяод4 + 156,7 -УподЧь + 486,2- УПОд2-кь2 + 40-Упод-кь1 + 9,84-^4 0,97

0,2 Кэ = 4,45 - 141,2- Упод - 7,93-^ + 1696-Упод2 + Ш$-УПОд-кь + 19,25-£42 -8Ю4-УП0Д3-453-Упод2-кь-206Л-УЛод-кь2-23,5-кь2 + 13210-7«,/ - 1Ъ,ЪЪ-Упод3'кь + ЛЪ\,в-Упод2-кь2 + 35-Утюдкь +11,77 V 0,98

0,25 Кэ = 4,38 - 156,5- Упод - 3,1 ГЛь + П12-УПОд2 + 168,5 -Упод-кь + 5,11 -кь - 8917-Кяод3-4:19-УПод2-кь - 168,5'Кяод-£62 -7,05-&(,3 + 14410-Кда/ + 356,7- Упод'кь + 295,9-Упод-кь + 34,79- УПОд ■кьъ + 4,48-&64 0,98

0,3 Кэ = 5,56 - 169,4-Упод- 10,48-^г, + 1774- Упод2 + 240-Упод-кь + 19,57-^2 - 8071- Упод3 - 616,3 ■ УПод 2-кь - 246,7- Уподкь - 20,63-кьг+ 12950- Упод* + 303,3-УподЧь + 429,6-Упод-кь +51,25 -УПОд-кь + 9,95-кь* 0,97

0.2 0.05

Рисунок 5 - Графики зависимостей Кэ = ]{Упод;къ) для различных значений т.

Таким образом, полученные уравнения регрессии позволили перейти к поиску оптимальных параметров, согласно алгоритму, блок-схема которого представлена на рисунке 6, б).

( Начало ЛкЭат УПОДп,кш С Начало Л

@Кэ, Рц, хО, lb, ub

-QD

Ввод уравнения регрессии

Расчет коэффициентов уравнения регрессии

Вывод коэффициентов pm.-.pij, R1

Файл-функция _@Кэ

-CD

@КЭ

Ввод цели и

условий оптимизации

Переход от условной к безусловной оптимизации

Роо- ■ Pij, Я

Целевая функция, её

оптимум, точка начала оптимизации (хО) и граничные условия (Ш, иЬ)

Использование метода множителей _Лагранжа

Безусловная оптимизация методом Ньютона

Конец

3

<о

Вывод Кэ, УПодккь

Оптимальные Кэ, Упод И кь

а)

С

Конец

J

б)

Рисунок 6 - Блок-схемы алгоритмов оптимизационного синтеза основных параметров устройства управления: а) алгоритм аппроксимации, б) алгоритм оптимизации

При решении задач оптимизации целевая функция и граничные условия предстаблены 6 следующем виде:

Кэ = /(Упод'>кь) тах;,1 '

0,05 <КЯОД< 0,25 м/с; > (37)

Для перехода от задачи условной к задаче безусловной оптимизации было решено воспользоваться методом множителей Лагранжа. При этом задача оптимизации представляется в виде функции Лагранжа:

14

= /(*,) + ЕЛ -У;(х;)->гпш(тах)

¡=1 (р»)

Для решения задачи безусловной оптимизации был использован модифицированный метод Ньютона, основанный на пересчете матрицы Гессе формулой Бройзена-Флетчера-Гольдфарба-Шанно (алгоритм ВГО8) и реализованный в программном комплексе МаЙаЬ.

В таблице 2 в качестве примера представлены полученные оптимальные значения Кэ, а2, Упод, Акь, Ь\ и Ь2 для различных значений времени запаздывания гидропривода г^.

Таблица 2 - Оптимальные значения Кэ, ог, Упод> Ы» кь, ¿1 и для различных значений т,

ТггъС Кэ стгЮ"3 м Упод, м/с Д4-10_3м кь Й1-10"3м ¿2-Ю"3м

0,1 5,409 9,2 0,165 16,5 0,52 5,6 10,9

0,15 4,569 10,9 0,160 24,0 0,52 8,2 15,8

0,2 3,761 13,3 0,165 33,0 0,50 11,0 22,0

0,25 3,223 15,5 0,16 40,0 0,52 13,7 26,3

0,3 2,841 17,6 0,65 49,5 0,50 16,5 33,0

В пятой главе на основе проведенных в работе теоретических исследований РП БА разработана инженерная методика оптимизации параметров УУ РО.

Инженерная методика заключается в следующем:

1. Для имеющейся математической модели рабочего процесса бульдозерного агрегата определить значения постоянных параметров:

a) по конструкторской документации на бульдозерный агрегат определить параметры базовой машины: в, Ь, Ь^ ¿2, ¿ь ¡го, ¡в, Сп, Рп, МР, Ь,„ Б„,

уцр* , о-р, кк

b) по технической документации определить параметры гидропривода бульдозерного агрегата: С\у с2, с3, т30,„ гт, Тц,

c) выбрать тип обрабатываемого грунта и геометрические параметры неровностей его поверхности: среднеквадратическое отклонение, коэффициенты периодичности и затухания корреляционной функции микрорельефа и флюктуации силы реакции грунта на РО: к, /лр, ур, цр, аф, аф, рф, аь [¡¿,

<1) исходя из проектной документации формируемого земляного полотна задать высотную координату рабочего органа и угол его перекоса: 7ро, Рро-

2. Определение диапазона и шага изменения оптимизируемых параметров устройства управления рабочим органом:

a) диапазон и шаг изменения скорости перемещения рабочего органа: Упод = (Упод пш,: Упод шах? А УподУ,

b) диапазон и шаг изменения коэффициента статической характеристики порогового элемента системы управления: кь = (кЬги[п:кЬюжх, Акь).

3. Проведение исследований на ПЭВМ: решение математической модели РП БА, согласно условию устойчивости У У Аь = Упод'Ъп, и получение массивов значений критерия эффективности Кэ от оптимизируемых параметров У/юд и кь.

4. Аппроксимация полученных численных зависимостей критерия эффективности Кэ от Упод и ¿¿.методом наименьших квадратов.

5. Оптимизация параметров Упод и къ по полученной регрессионной зависимости целевой функции Кэ ■= /{Упод, кь) —> тах, используя методы множителей Лагранжа и метод Ньютона.

6. Расчет оптимальных значений параметров Ъ\ и Ь2 по полученным оптимальным значениям къ и Аь.

В качестве программной поддержки инженерной методики разработана САПР основных параметров УУ РО БА в программном комплексе МаЙаЬ, блок - схема алгоритма работы которой представлена на рисунке 8, и графический пользовательский интерфейс САПР (рисунок 7), который взаимодействует с рабочей областью Ма^аЬ и его приложениями.

Оптимизация параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата

Ввод исходных данных

Параметры ерьаизэрмогр агрегата обрабатываемого фунта >1 устройства управления

Ввод оптимизируемых параметров

Диапазон и шаг изменения скорости рабочего органа Упод. м/с

шаг 0 05 диапазон 0 05 ; 0.25

Диапазон и шаг изменения коэффициента статической характеристики kb=bi/b2

диапазон i 0.2

•И i

Расчет параметров

График целевой функции K3=f(Vnofl;kb)

Результаты расчетов

Скорость перемещения рабочего органа Упод , м/с: 0 165 Порога:срабатывания порогового элемента системы управления: на включение - Ы, м i 0.0056 • на отключение - Ь2, м '0.0109 Коэффициент сглаживания земляного полотна Кэ: j 5.40S

Выход

Рисунок 7 - Интерфейс САПР основных параметров устройства управления

^ Начало ^

Задание постоянных параметров математической модели рабочего процесса

Параметры базовой машины, гидропривода, груша и устройства управления.

Задание оггтимизируемых параметров устройства управления рабочим органом

X

Анализ математической модели рабочего процесса на ЭВМ

Аппро ксимация

численной зависимости К ] от У,10д и кь

I

Оптимизация параметров Уподикь по целевой функции Кз=ИУпод, кь) -+ max

I

Оптимизация значений Ь\

и Ьг по полученным оптимальным значениям кьи&ь

С

Вывод рассчитанных значений параметров

Конец

Диапазон и шаг изменения скорости рабочего органа Упод и коэффициента

статической характеристики кь.

Получение значений К? для параметров ¥Под и кь. Запись массивов значений в файл.

Аппроксимация зависимости К3 от Уп0д и кь полиномом 4-й степени.

Запись регрессионной зависимости Кэ=Дупод; кь).

Использование методов множителей Лагранжа и

Ньютона. Запись найденных оптимальных значений параметров.

J

Рисунок 8 - Блок-схема алгоритма работы САПР основных параметров устройства управления

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ технологических операций бульдозерного агрегата и предшествующих исследований позволил обосновать критерий эффективности устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата в виде коэффициента сглаживания земляного полотна.

2. Разработанная математическая модель сложной динамической системы рабочего процесса бульдозерного агрегата, включающая в себя подсистемы: «Грунт», «Бульдозерный агрегат» и «Устройство управления рабочим органом», позволила решить задачи анализа и синтеза основных параметров устройства управления рабочим органом.

3. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность разработанной математической модели рабочего процесса бульдозерного агрегата. Расхождения параметров полученных теоретических и экспериментальных переходных процессов перемещения режущей кромки рабочего органа бульдозерного агрегата не превышают 13%.

4. Проведенные теоретические исследования рабочего процесса бульдозерного агрегата позволили установить влияние параметров математической модели рабочего процесса на эффективность управления рабочим органом и выявить функциональные зависимости критерия эффективности от основных параметров устройства управления.

5. Разработанная система автоматизации проектирования устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата позволяет оптимизировать основные параметры устройства управления.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Лазута И.В. Система автоматизации моделирования бульдозерного агрегата // Вестник Воронежского государственного технического университета. - Воронеж: ВГТУ, 2009. - № 8, Том 5. - с. 72 - 76.

В других изданиях:

2. Лазута И.В. Система автоматической стабилизации рабочего органа бульдозера // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. - Омск: СибАДИ, 2007. - Вып.4. - 4.1. - с. 176 - 178.

3. Лазута И.В. Система автоматического управления отвалом бульдозера // «Теоретические знания в практические дела». Материалы межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей, 14-16 марта 2007. - Омск: РосЗИТЛП, 2007. - с. 130 - 131.

4. Лазута И.В. Автоматическая система стабилизации рабочего органа бульдозера / Лазута И.В., Щербаков B.C. // «ВТТВ 2007». Материалы IV Международного технологического конгресса, 4-9 июня 2007. - Омск: СибАДИ, 2007. - 4.1. - с. 331 - 339.

5. Лазута И.В. Исследование динамики бульдозерного агрегата по его математической модели // «Машины и процессы в строительстве» Сборник научных трудов. - Омск: СибАДИ, 2007. - Вып.6. - с.153 - 158.

6. Лазута И.В. Исследование динамики гидроприводов строительных и дорожных машин П Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. - Омск: СибАДИ, 2008. - Вып.5. - 4.1. - с. 190 - 195.

7. Лазута И.В. Влияние алгоритмов управления рабочим органом бульдозерного агрегата на геометрические параметры земляного полотна // Сборник научных трудов. - Омск: НГАВТ, 2008. - Вып.6. - с.167 - 171.

8. Лазута И.В. Влияние геометрических параметров рабочего оборудования бульдозерных агрегатов на их планировочные свойства // «Теоретические знания в практические дела». Материалы межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей, 25 марта 2008. - Омск: РосЗИТЛП, 2008. - Ч.З. - с. 117 - 118.

9. Лазута И.В. Анализ систем автоматического управления рабочим органом бульдозерного агрегата // «Молодежь, наука, творчество - 2008». Сборник статей VI межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов, 13 - 16 мая 2008. - Омск: ОГИС, 2008. - с. 171 - 172.

10. Лазута И.В. Ходовое оборудование гусеничного трактора // «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». Материалы III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 21 - 22 мая 2008. - Омск: СибАДИ, 2008. - книга 2. - с. 64 - 68.

11. Лазута И.В. Математическая модель гусеничного движителя дорожной машины // «Научный потенциал высшей школы для инновационного развития общества». Сборник статей VI межвузовской научно-практической конференции. Форум «Омская школа дизайна», 8—10 декабря 2008. - Омск: ОГИС, 2008. - с. 173 - 176.

12. Лазута И.В. Моделирование рабочего процесса бульдозерного агрегата // Материалы 62-й научно-практической конференции СибАДИ, 10-11 декабря 2008. - Омск: СибАДИ, 2008. - книга 1. - с. 231 - 234.

13. Лазута И.В. Математическое моделирование бульдозерного агрегата в среде Matlab-Simulink // «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 20-21 мая 2009. - Омск: СибАДИ, 2009. - книга 1. - с. 324 - 327.

14. Лазута И.В. Автоматизация проектирования основных параметров устройств управления рабочим органом бульдозерного агрегата. // Материалы 63-й научно-практической конференции СибАДИ, 9-11 декабря 2009. - Омск: СибАДИ, 2009. - книга 3. - с. 82 - 86.

Подписано к печати 19.04.2010. Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе.

Гарнитура Тайме Усл. п. л. 1,25; уч.-изд. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ № 113.

Отпечатано в полиграфическом отделе УМУ СибАДИ 644080, г.Омск, пр. Мира, 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор и анализ существующих конструкций бульдозерных агрегатов.

1.2. Схемы разработки и теории копания грунта бульдозерным агрегатом.

1.3. Анализ требований к точности обработки земляного полотна.

1.4. Классификация и анализ существующих систем управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

1.5. Анализ математических моделей бульдозерных агрегатов.

1.6. Анализ математических моделей гидропривода рабочего органа бульдозерного агрегата.

1.7. Обзор принципов и методов автоматизации проектирования.

1.8. Цель и задачи работы.

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методика теоретических исследований.

2.2. Методика экспериментальных исследований.

2.3. Структура выполнения работы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА БУЛЬДОЗЕРНОГО АГРЕГАТА.

3.1. Обоснование и выбор критерия эффективности устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

3.2. Структура схема рабочего процесса бульдозерного агрегата.

3.3. Обоснование информационных параметров и анализ алгоритмов управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

3.4. Математическая модель рабочего процесса бульдозерного агрегата.

3.4.1. Математическая модель бульдозерного агрегата.

3.4.2. Модель возмущающих воздействий грунта на рабочий орган бульдозерного агрегата.

3.4.3. Математическая модель гидропривода перемещения рабочего органа бульдозерного агрегата.

3.4.4. Математическая модель блока управления гидроприводом рабочего органа бульдозерного агрегата.

3.5. Структура математической модели рабочего процесса бульдозерного агрегата.

3.6. Подтверждение адекватности математической модели рабочего процесса бульдозерного агрегата.

3.7. Итоги и выводы по главе.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА БУЛЬДОЗЕРНОГО АГРЕГАТА.

4.1. Обоснование параметров, подлежащих исследованию.

4.2. Определение условий проведения теоретических исследований и обоснование границ варьируемых параметров.

4.3. Анализ основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата при выполнении планировочных работ.

4.4. Оптимизационный синтез основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

4.5. Итоги и выводы по проведенным исследованиям.

5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ БУЛЬДОЗЕРНОГО

АГРЕГАТА.

Актуальность работы:

Современные требования к качеству обработки земляного полотна достаточно высоки. В связи с этим постоянно совершенствуются существующие планировочные землеройно-транспортные машины (ЗТМ), и в них внедряется огромное множество автоматики. Использование бульдозерного агрегата (БА) для высокоточной обработки земляного полона позволит сократить парк землеройно-транспортных машин на строительной площадке, исключив автогрейдер и другие планировочные машины на базе промышленных колесных тракторов. Для эффективного использования БА в качестве планировочной машины необходимо оснастить его соответствующим устройством управления (УУ) рабочим органом (РО).

При разработке устройств управления (УУ), направленных на повышение эффективности землеройно-транспортных машин, возникает проблема синтеза их оптимальных параметров. Такие проблемы невозможно решать без применения вычислительной техники, так как оптимизация параметров УУ является сложным вычислительным процессом. Внедрение систем автоматизации проектирования (САПР) в машиностроительной отрасли позволяет существенно облегчить поиск оптимальных технических решений [20].

Разработка САПР УУ РО БА позволит значительно сократить затраты времени и средств при оптимизации основных параметров данного устройства, которое повысит эффективность процесса обработки земляного полотна и обеспечит экономический эффект. Это особенно актуально при непрерывно возрастающей конкуренции на рынке строительных и дорожных машин.

Научная новизна работы:

• математическая модель сложной динамической системы рабочего процесса (РП) бульдозерного агрегата, включающая в себя подсистемы: «Грунт», «Бульдозерный агрегат» и «Устройство управления рабочим органом»;

• установленные функциональные зависимости, отражающие связь критерия эффективности и основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата;

• алгоритм автоматизации проектирования основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Практическая ценность:

• инженерная методика оптимизации и САПР основных параметров устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата.

Реализация работы:

В ОАО «Конструкторское бюро транспортного машиностроения (КБТМ)» г. Омска принята к внедрению САПР основных параметров УУ РО БА.

На защиту выносятся:

• математическая модель сложной динамической системы рабочего процесса бульдозерного агрегата, включающая в себя подсистемы: «Грунт», «Бульдозерный агрегат» и «Устройство управления рабочим органом»;

• полученные функциональные зависимости, отражающие связь критерия эффективности и основных параметров УУ РО БА;

• САПР основных параметров УУ РО БА.

Апробация работы:

Основные положения работы докладывались и получили одобрение на следующих конференциях:

• Межвузовские научно-практические конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей» (г. Омск 2007 - 2010 гг. РосЗИТЛП);

• «ВТТВ 2007 IV Международный технологический конгресс» (г. Омск 2007 г. СибАДИ);

• «Машины, технологии и процессы в строительстве» Международный конгресс» (г. Омск 2007 г. СибАДИ);

• «III Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования», посвященной 100-летию со дня рождения К.Х. Толмачева» (г. Омск 2008 г. СибАДИ);

• «62-я научно-практическая конференция СибАДИ» (г. Омск 2008 г. СибАДИ);

• «IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (г. Омск 2009 г. СибАДИ);

• «63-я научно-практическая конференция СибАДИ» (г. Омск 2009 г. СибАДИ).

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и содержание работы:

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет в целом 148 страниц основного текста, в том числе 7 таблиц, 86 рисунков, список литературы из 116 наименований и приложение на 1 странице.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ технологических операций бульдозерного агрегата и предшествующих исследований позволил обосновать критерий эффективности устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата в виде коэффициента сглаживания земляного полотна.

2. Разработанная математическая модель сложной динамической системы рабочего процесса бульдозерного агрегата, включающая в себя подсистемы: «Грунт», «Бульдозерный агрегат» и «Устройство управления рабочим органом», позволила решить задачи анализа и синтеза основных параметров устройства управления рабочим органом.

3. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность разработанной математической модели рабочего процесса бульдозерного агрегата. Расхождения параметров полученных теоретических и экспериментальных переходных процессов перемещения режущей кромки рабочего органа бульдозерного агрегата не превышают 13%.

4. Проведенные теоретические исследования рабочего процесса бульдозерного агрегата позволили установить влияние параметров математической модели рабочего процесса на эффективность управления рабочим органом и выявить функциональные зависимости критерия эффективности от основных параметров устройства управления.

5. Разработанная система автоматизации проектирования устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата позволяет оптимизировать основные параметры устройства управления.

1. Абдулин С.Ф. Технические измерения и приборы в строительстве: Учеб. пособие; Омск: изд-во СибАДИ, 2006. - 576с.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976. 279 с.

3. Александров Ю.В. Основы автоматики и автоматизация производственных процессов в дорожном строительстве: Учеб. пособие. — Омск: изд-во СибАДИ, 1974-Ч. 1.- 1974.-231 с.

4. Алексеев В.А. Исследование системы стабилизации положения рабочего органа бульдозера на базе колесного тягача. Дис. . канд. техн. наук. — Омск: СибАДИ, 1973.-142 с.

5. Алексеева Т.В. Разработка следящих систем управления рабочим процессом землеройно-транспортных машин с целью повышения их эффективности. Омск, 1974. - 175 с.

6. Алексеева Т.В., Артемьев К.А., Бромберг A.A. и др. Дорожные машины. 4.1. Машины для земляных работ. 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: «Машиностроение», 1972. - 504 с.

7. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Оценка и повышение точности земле-ройно-транспортных машин: Учеб. пособие. Омск: СибАДИ, 1981. - 99 с.

8. Алексеева Т.В., Воловиков Б.П., Н.С. Галдин, Э. Б. Шерман. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин: Учеб. Пособие. СибАДИ. — Омск: ОмПИ, 1989. 69 с.

9. Амельченко В.Ф. Основные положения динамики систем управления процессом копания бульдозерными агрегатами. — Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1972. — 168 с.

10. Амельченко В.Ф., Евдокимов Б.Л., Алексеева Т.В., Александров Ю.В. Проектирование систем управления рабочим процессом землеройно-транспортных машин. 4.1. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1972. — 342 с.

11. Антонов A.B. Системный анализ. — М.: Высшая школа, 2006. — 453 с.

12. Ануфриев И.Е., Смирнов А.Б., Смирнова E.H. MATLAB 7. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 1104 с

13. Арайс Е.А. Автоматизация моделирования многосвязных механических систем / Арайс Е.А., Дмитриев В.М. — М.: Машиностроение, 1987. — 240 с.

14. Арнольд В. И. Математические методы классической механики: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1989. — 472 с.

15. Артемьев К.А. Теория резания грунтов землеройно-транспортными машинами: Учеб. пособие; СибАДИ. Омск: ОмПИ, 1989. - 80 с.

16. Ахтулов A.JI. Методология построения и практическое применение системы автоматизации проектирования транспортных машин / A.JI. Ахтулов // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. — 2005. Вып. 3.-с. 14-29

17. Бакалов А.Ф. Совершенствование системы стабилизации положения рабочего органа автогрейдера: Дис. . канд. техн. наук.- Омск: СибАДИ, 1986.-231 с.

18. Балмасова Е.В. Моделирование объектов машиностроения в отечественных САПР : учеб. пособие / Е.В. Балмасова, Н.М. Лазариди, С.П. Ша-мец ; ОмГТУ. Омск : б. и., 2004. - 112 с.

19. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. — Москва: «Высшая школа», 1981.-335 с.

20. Баловнев В.И. Системы автоматизированного проектирования в строительном и дорожном машиностроении: обзорная инфрмация / В.И. Баловнев, С.И. Павлов : ЦНРШТЭстроймаш. М. : б. и., 1983. - 54 с.

21. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Повышение производительности машин для земляных работ: Производственное издание. М.: Транспорт, 1992. - 136 с.

22. Беляев В.В. Основы оптимизационного синтеза при проектировании землеройно-транспортных машин. Издание 2-е, доп. и перераб. — Омск: — Изд-во ОТИИ, 2006 143 с.

23. Беляев B.B. Повышение точности планировочных работ автогрейдерами с дополнительными опорными элементами рабочего органа: Дис. . канд. техн. наук. Омск, 1987 . — 230 с.

24. Бенькович Е.С. Практическое моделирование сложных динамических систем / Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. С.Петербург: БХВ, 2001. - 441 с.

25. Болотов А.К., Лопарев A.A., Судницын В.И. Конструкция тракторов и автомобилей. — М.: КолосС, 2006. 352 с.

26. Бузин Ю.М. Системный подход основа анализа и синтеза рабочего процесса землеройно-транспортной машины / Бузин Ю.М. // Строительные и дорожные машины. — 2002. — №10. — С. 36 — 41.

27. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении : научное издание / В. П. Быков. — Л.: Машиностроение, 1989. — 255 с.

28. Варфоломеев, В. П. Промышленные тракторы российского производства /В.П. Варфоломеев // Строит, и дорож. машины. — 2007. №4. — с. 2 - 9.

29. Воскресенский Г.Г. Исследование влияния некоторых параметров гидравлической системы управления рабочим органом на режим работы бульдозера: Дис. канд.техн.наук. Омск: СибАДИ, 1973. - 153 с.

30. Гаврилов К.Л. Дорожно-строительные машины иностранного и отечественного производства: устройство, диагностика и ремонт: научно-производственное издание / К. Л. Гаврилов. М.: Майор, 2006. - 480 с.

31. Галдин Н.С. Элементы объемных гидроприводов мобильных машин. Справочные материалы: Учебное пособие. Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 127 с.

32. Гальперин М.И., Домбровский Н.Г. Строительные машины: Уче-бик для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. Школа, 1980. - 344 с.

33. Глушец В.А. Совершенствование системы управления рыхлитель-ным агрегатом. Дис. . канд. техн. наук. — Омск: СибАДИ, 2004. 204 с.

34. Гольчанский М.А. Повышение эффективности профилировщика ДС-151 путем совершенствования системы управления рабочим органом. Дис. . канд.техн.наук. Омск: СибАДИ, 1985. 187 с.

35. Горынин Л.Г. Оптимальное проектирование конструкций : учебное, пособие / JI. Г. Горынин, Е. JI. Тараданов ; СибАДИ. Омск : СибАДИ, 1979.-89 с.

36. Гуськов В.В., Велев H.H., Атаманов Ю.Е. и др. Тракторы: Теория: Учебник для студентов вузов по спец. «Автомобили и тракторы». Под общ. ред. В. В. Гуськова. — М.: Машиностроение, 1988. — 376 с.

37. Дементьев Ю.В., Пешкилев А.Г. Технические средства САПР: Учеб. пособие. М.: МАМИ, 1985. - 60 с.

38. Дементьев Ю.В., Щетинин Ю.С. САПР в автомобиле- и тракторостроении: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. Под общ. ред. В. М. Ша-рипова. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. 224 с.

39. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник. -М.: Высшая школа, 1991. -456 с.

40. Доценко А.И. Строительные машины и основы автоматизации: Учеб. для строит, вузов. — М.: Высш. шк., 1995. — 400 с.

41. Дьяконов В.П. MATLAB 6. СПб, 2001. - 592 с.

42. Ерофеев A.A. Автоматизированные системы управления строительными машинами. Ленинград: изд-во «Машиностроение», 1977. - 224 с.

43. Завадский Ю.В. Методика статистической обработки экспериментальных данных. М.: МАДИ, 1978. - 156 с.

44. Завьялов A.M. Основы теории взаимодействия рабочих органов дорожно-строительных машин со средой: Дис. . докт.техн.наук. Омск: СибАДИ, 1999.-252 с.

45. Игнатьев М.Б. Моделирование системы машин / М. Б. Игнатьев, В.З. Ильевский, Л.П. Клауз. — Л.: Машиностроение, 1986. — 304 с

46. Калабин Е.В. "СУСТАВ" современное средство автоматизации строительных работ / Е. В. Калабин // Строит, и дорож. машины. — 2005. -№7. - с. 2 - 6.

47. Коган Е.В. Определение рациональных технологических параметров бульдозеров / Е. В. Коган // Межвузовский сборник трудов студентов, аспирантов и молодых ученых / СибАДИ. Омск : СибАДИ - 2005. Вып. 2, ч. 1. — с. 26-28.

48. Колесов Ю.Б. Визуальное моделирование сложных динамических систем / Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. С.-Петербург: «Мир и семья и Интерлайн», 2000. - 240 с.

49. Колякин В.И. Совершенствование планировочных машин на базе промышленных тракторов с целью повышения точности разработки грунта: Дис. канд.техн.наук. Омск, СибАДИ, 1991. — 249 с.

50. Кононыхин Б.Д. Лазерные системы управления машинами дорожного строительства. М.: Машиностроение, 1990. — 304 с.

51. Корнеев В.Ю. ТС 10 новый гусеничный трактор с гидростатической трансмиссией / В.Ю. Корнеев // Строит, и дорож. машины. — 2004. -№5.-с. 4-5.

52. Корячко В.П., Курейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов — М.: Энергоатомиздат, 1987. 400 с.

53. Корелин В.Ф., Раннев A.B., Жаворонков A.B. и др.; Строительные машины: Справ.: В 2 т. М.: Машиностроение, 1991 — Т. 1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог. Под ред. Э. Н.Кузина. - 1991.-496 с.

54. Кузин Э.Н. Повышение эффективности землеройных машин непрерывного действия на основе увеличения точности позиционирования рабочего органа. Дис. доктора, техн. наук. — М., ВНИИ Стройдормаш, 1984. — 446 с.

55. Кутьков Г. М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства. — М.: Колос С. 2004,— 504 с: ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).

56. Лазута И.В. Система автоматизации моделирования бульдозерного агрегата // Вестник Воронежского государственного технического университета. Воронеж: ВГТУ, 2009. - № 8, Том 5. - с. 72 - 76.

57. Лазута И.В. Система автоматической стабилизации рабочего органа бульдозера // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Омск: СибАДИ, 2007. - Вып.4. - 4.1. - с. 176 - 178.

58. Лазута И.В. Автоматическая система стабилизации рабочего органа бульдозера / Лазута И.В., Щербаков B.C. // «ВТТВ 2007». Материалы IV Международного технологического конгресса, 4 — 9 июня 2007. — Омск: СибАДИ, 2007. 4.1. - с. 331 - 339.

59. Лазута И.В. Исследование динамики бульдозерного агрегата по его математической модели // «Машины и процессы в строительстве» Сборник научных трудов. Омск: СибАДИ, 2007. - Вып.6. - с. 153 — 158.

60. Лазута И.В. Исследование динамики гидроприводов строительных и дорожных машин // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Омск: СибАДИ, 2008. - Вып.5. - 4.1. - с.190 - 195.

61. Лазута И.В. Влияние алгоритмов управления рабочим органом бульдозерного агрегата на геометрические параметры земляного полотна // Сборник научных трудов. Омск: НГАВТ, 2008. - Вып.6. — с. 167 — 171.

62. Лазута И.В. Моделирование рабочего процесса бульдозерного агрегата // Материалы 62-й научно-практической конференции СибАДИ, 10-11 декабря 2008. Омск: СибАДИ, 2008. - книга 1. - с. 231 - 234.

63. Лазута И.В. Автоматизация проектирования основных параметров устройств управления рабочим органом бульдозерного агрегата. // Материалы 63-й научно-практической конференции СибАДИ, 9-11 декабря 2009. -Омск: СибАДИ, 2009. книга 3. - с. 82 - 86.

64. Мещеряков В.А. Адаптивное управление рабочими процессами землеройно-транспортных машин. Дис. . докт.техн.наук. Омск: СибАДИ, 2008.-303 с.

65. Мицын Г.П. Тракторы типа Т15 и бульдозерно-рыхлительные агрегаты на их базе / Г. П. Мицын // Строит, и дорож. машины. — 2004. №7. - с. 17-19.

66. Наземцев A.C., Рыбальченко Д.Е. Пневматические и гидравлическе приводы и системы. 4.2. — Москва: «Форум», 2007. — 304с.

67. Налимов В.В. Теория эксперимента. — М.: Наука, 1971. — 260 с.

68. Наумов. Е. С, Шарипов В. М., Эглит И. М. Ходовая система гусеничного трактора (конструкция). Учебное пособие для студентов специальности 150100 "Автомобиле и тракторостроение", - Москва: МАМИ, 1999 — 46 с.

69. Наумов Е. С., Парфенов А. П., Шарипов В. М., Эглит И. М. Рабочее оборудование тракторов. Учебное пособие для студентов специальности 150100 "Автомобиле- и тракторостроение". Москва: МАМИ, 1999 - 89 с

70. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования : учеб. / И. П. Норенков. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 334 с.

71. Норенков И.П. САПР. Принципы построения и структуры: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш.школа, 1986. — 125 с.

72. Пантелеев A.B. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учеб. пособие / A.B. Пантелеев, Т.А. Летова. М.: Высш. шк., 2005. - 544 с.

73. Палеев В.А. Исследование автогрейдера с целью повышения точности профилировочных работ: Дис. . канд. техн.наук. — Омск: СибАДИ, 1980.-231 с.

74. Плешков Д.И. и др. Бульдозеры, скреперы, грейдеры: учеб. для ПТУ/ Плешков Д.И., Хейфец М.И., Яркин A.A. М.: Высш. шк., 1972. - 328с.

75. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: Учеб. для вузов. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 320 с

76. Прокофьев В.П. Динамика гидропривода. Под ред. В.П. Прокофьева. М.: «Машиностроение», 1972. — 292 с.

77. Птицын Г.В. Повышение эффективности диагностирования приводов строительно-дорожных машин по переходным характеристикам: Дис. на соиск. учен. степ. к. т. н.; МгТУ им. Баумана. — Москва, 1999. — 130 с.

78. Пупков К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т 1. Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. — Москва, изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 655 с.

79. Раннев А.В. Устройство и эксплуатация дорожно-строительных машин: учебник / А. В. Раннев, М. Д. Полосин. 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2005. - 483 с.

80. Ревин А.А. Комплексное моделирование в цикле проектирования автомобилей и их систем / А. А. Ревин, В. Г. Дыгало // Автомобильная промышленность : Научно-техн. журн. — 2002. — N11. — С. 29 — 30.

81. Ронинсон Э.Г. Полосин М.Д. Машинист бульдозера : учеб. пособие — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 64 с.

82. Савельев М.В. Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ Текст. : учеб. пособие / М. В. Савельев. — М.: Высшая школа, 2001.-319 с.

83. Синенко С.А. Автоматизация организационно-технологического проектирования в строительстве : учеб. пособие / С. А. Синенко, В. М. Гинзбург, В. Н. Сапожников и др. М. : АСВ, 2002. - 239 с.

84. Скловский А.А. Автоматизация дорожных машин. 2-е изд., пере-раб. и доп. - Рига: «Авотс». 1979. — 358 с.

85. Слободин В.Я. Оптимизация параметров системы управления бульдозера с целью повышения эффективности процесса копания грунта: Дис. . канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1982. - 235 с.

86. Ставских И. А. Повышение точности планировочных работ, выполняемых бульдозерным агрегатом, путем совершенствования его системы управления: — Дис. на соиск. учен. степ. к. т. н.; СибАДИ. — Омск, 1989. 215 с.

87. Тарасов В.Н. Аналитическое проектирование механических систем на примере экскаватора Текст. / В. Н. Тарасов, И. В. Бояркина, М. В. Козлов, Коваленко М. В. // Строительные и дорожные машины. 2003. — N2. - с. 31 - 33

88. Тарасов В.Н. Динамика систем управления рабочими органами зем-леройно-транспортных машин. — Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1975.- 182 с.

89. Титенко В.В. Повышение производительности автогрейдера, выполняющего планировочные работы, совершенствованием системы управления: Дис. канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1997. — 172 с.

90. Филиппов Л.Г. Мини- и микро- ЭВМ в управлении промышленными объектами / Л.Г.Филиппов, И.Р.Фрейдзон, А.Давидович, Э.Дятку; Под общ.ред. И.Р.Фрейдзон, Л.Г.Филиппова. Л.Машиностроение, 1984. - 336 с.

91. Хмара Л. А. Анализ главных направлений совершенствования рабочего оборудования бульдозеров / Л. А. Хмара, В. В. Басий, М. И. Деревян-чук // Строит, и дорож. машины. — 2005. №2. — с. 5 — 9.

92. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство : пер. с англ. / Б. Хокс ; пер. : Д. Е. Веденеев, Д. В. Волков. М.: Мир, 1991. - 296 с.

93. Чичварин Н.В. Экспертные компоненты САПР : научное издание / Н. В. Чичварин. -М. : Машиностроение, 1991. 240 с.

94. Шипилевский Г.Б. Тракторная автоматика. Конспект лекций по дисциплине: «Автоматические системы колёсных и гусеничных транспорт-но-тяговых машин». М.: МГТУ «МАМИ», 2002. - 44с.

95. Шипилевский Г.Б. Электронное оборудование тракторов. Учебное пособие для специальности 150100 «Автомобиле- и тракторостроение». — М.: МГТУ «МАМИ», 2000. 23с.

96. Щербаков B.C. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами: Дис. . доктора, техн. наук. Омск, СибАДИ, 2000. - 416 с.

97. Щербаков B.C., Гольчанский М.А., Титенко В.В. Анализ алгоритмов управления рабочим органом технологической машины. // Труды. — Омск: СибАДИ, 2002. — Вып. 4, ч. 4: Дорожные и строительные машины (исследования, испытания и расчёт). — 345 с.

98. Щербаков B.C., Руппель A.A., Глушец В.А. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде Matlab и Simulink: Учебное пособие. Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - 160 с.

99. Щербаков B.C. Составление структурных схем землеройно-транспортных машин как объектов автоматизации: Учебное пособие. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. 47 с.

100. Щербаков Е.С. Исследование неуправляемых перемещений рыхли-тельного агрегата с целью повышения эффективности разработки мерзлых грунтов: Дис. канд. техн. наук. — Москва, МАДИ, 1980. -231 с.

101. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. — 3-е издание. -СПб.: БХВ-Питербург, 2007. 560 с.

102. Строительно-дорожная, коммунальная и специальная техника в России и странах СНГ / ЗАО "Уралтехноцентр". Челябинск: 2002. - 301 с.

103. СНиП 3.06.03 85: Автомобильные дороги. - М.: Госстрой СССР, 1986.-89 с.

104. ГОСТ 27248 87 (ИСО 5005-77). Машины землеройные. Метод определения положения центра тяжести. Введен 1988-01-01. - Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1998. — 15 с.

105. Бульдозеры. Бульдозерные отвалы: / Троицкий С.Н. — URL: http://www.raise.ru/articles/451 /.

106. Промышленные тракторы: / Круглов А. — URL: http:// www.techstorv.ru/.115. «СУСТАВ» — «на пальцах» или современное средство автоматизации строительных работ URL: http://www.prin.ru/ articles/134/.

107. Взаимодействие рабочих органов машин с грунтом — URL: http://www.baurum.ru/stroymachines/.1. Утверждаю

108. Первый заместитель генерального директора1. АКТвнедрения системы автоматизации проектирования устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата

109. Секретарь президиума НТС, к.т.н.1. Г.Д. Еремеев