Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы

Кокорев, Дмитрий Юрьевич

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы

кандидата технических наук: Кокорев, Дмитрий Юрьевич
город: Самара
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.13.01
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы»

Автореферат диссертации по теме "Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы"

На правах рукописи

КОКОРЕВ Дмитрий Юрьевич

Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и

его узлы

Специальность 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Самара 2006

Работа выполнена на кафедре «Информационные технологии» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент

Батищев Виталий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Прохоров Сергей Антонович

кандидат технических наук Сергеев Антон Владимирович

Ведущая организация: ЗАО НПЦ «ИНФОТРАНС»,

г.Самара

Защита состоится *28» декабря 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» по адресу: г.Самара, ул-Галактионовская, 141, корпус 6, аудитория 28.

Отзывы па автореферат просим направлять в двух экземплярах по адресу: 443100, г.Самара, ул.Молодогвардейская, 244, ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет», главный корпус, на имя учёного секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета но адресу: г.Самара, ул.Первомайская, 18.

Автореферат разослан «24» ноября 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Н. Г. Губанов

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований. Одним из основных методов, применяемых при разработке или оценке пригодности автомобилей, их узлов и деталей к нормальной эксплуатации, являются виброиспытания. Наиболее качественные результаты предоставляют натурные испытания автомобилей на испытательных полигонах в условиях, приближенных к эксплуатационным. Однако их проведение требует существенных затрат времени, материальных и трудовых ресурсов, жесткой привязки к погодным условиям и несет недостаточную стабильность повторяемости входных воздействий от дороги (это обусловлено невозможностью обеспечения идентичных погодных условий и микропрофиля дороги при повторных испытаниях), что приводит к невозможности применения этого вида испытаний в объеме, необходимом для полного обеспечения потребностей инженеров-конструкторов. В настоящее время все мировые производители автомобильной техники стараются минимизировать объем дорожных испытаний в пользу проведения испытаний в лабораторных условиях с использованием вибростендового оборудования, лишенного подобных недостатков. При этом широко применяются подходы, основанные на классических методах виброиспытаний, когда используются случайные широкополосные, гармонические и ударные профили вибровоздействий или их комбинации.

конструкции в результате вибровоздействпй.

При такой формулировке, задача приобретает системный характер, поскольку для своей постановки и решения она требует в едином контексте классифицировать реальные вибрации в рамках области исследования, выявить п обобщить основные нх характеристики, проанализировать существующие классы моделей и методов моделирования таких сигналов, со* гласующихся с требованиями, диктуемыми техническими условиями испытаний и эксплуатации автомобилей, разработать алгоритм формирования возбуждающих воздействий с учетом нсстационарности и нелинейности характеристик испытываемых объектов. Успешное решение этой задачи позволит воспроизводить в лабораторных и производственных условиях режимы воздействия на автомобиль и его агрегаты, адекватные реальным, максимально приблизить стендовые вибровоздействия к эксплуатационным воздействиям . Более реалистичные результаты стендовых внброиспытаний, в свою очередь, значительно повысят качественные характеристики сделанных па их основе выводов и рекомендаций, позволят существенно сократить сроки проведения вибронспытаний, в том числе и за счет сокращения объема необходимых дорожных испытаний, снизят затраты на разработку продукции и ускорят ее вывод па рынок, что является острой проблемой отечественного автомобилестроения в условиях жесткой конкуренции со стороны иностранных производителей.

Все это подтверждает безусловную важность ц актуальность задачи разработки и совершенствования методов, алгоритмических и технических средств для управления стендовым оборудованием и формирования управляющих вибровоздействпй при проведении вибронспытаний, основанных на моделировании дорожных вибраций.

Целью диссертационной работы является системный анализ виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль, его узлы и детали, а также разработка основанной на предложенных алгоритмах системы управления стендовыми испытаниями, имитирующими эксплуатационные вибрации.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Провести срав! гительный анализ традиционных способов виброиспытаний и выявить направления повышения качества проведения стендовых испытаний, системно учитывающих достоинства п недостатки известных способов.

2, Провести анализ вибровоздействпй микропрофиля дорожного полотна на узлы и детали автомобиля, зафиксированных при проведении дорожных

испытаний на специальных полигонах и выделить наиболее существенные свойства указанных вибрационных воздействий.

3. Провести сравнительный анализ различных классов математических моделей и обосновать модели, наиболее соответствующие по свойствам решаемой задаче адаптации управляющих воздействий при проведении виб-роиспытшшй. Соответствие по свойствам решаемой задаче означает: адекватность описываемым процессам, достаточную простоту для работы в реальном масштабе времени, линейность относительно параметров, наличие удобных методов решения в адаптационных задачах,

4. Для выбранных математических моделей разработать и проанализиро- -вать пригодные для работы в реальном времени алгоритмы идентификации объекта и формирования сигналов возбуждения исполнительных механизмов вибростенда.

5. Провести обзорный анализ известных методов и средств стендовых внб-роиспытаний и систем управления виброиспытаииями, по результатам которого сформулировать технические требования к процессу проведения и желаемому качеству результатов стендовых виброиспытакий, предъявляемых современным уровнем автомобилестроения.

6. Разработать объектную модель системы управления, включающую в себя: статические функцональные модели и динамические моде™ взаимодействия основных подсистем; структурные и динамические модели основных подсистем; алгоритмы реализации основных информационных процессов, протекающих в системе.

7. Разработать систему управления стендовым оборудованием для проведения виброисиытанкй автомобилей н их узлов, осуществить ее агтробацию и внедрение в производство.

8. Разработать методику выбора множества моделей управления и их начальных параметров, пригодных, с точки зрения целей управления, к формированию фрагментов сигнала натр ужения, имитирующих естественные дорожные вибровоздействия для различных объектов управления.

Методы исследования. Основные теоретические и экспериментальные исследования диссертационной работы выполнены с применением методов системного анализа, теории автоматического управления, теории алгоритмов, методов имитационного моделирования, объектно-ориентированных методов анализа, методов анализа временных рядов, методов параметрической адаптации.

Научная новизна диссертационной работы характеризуется следующими результатами;

1. На основе системного анализа проблемы виброиспытанн й автомобилей предложен новый метод управления стендовыми виброиспытамиями, основанный на принципе параметрической адаптации алгоритма управления и формирования управляющего воздействия за одни шаг дискретизации, что позволяет, в отличны от традиционных подходов, учесть дрейфы параметров аналоговых блоков и, пользуясь принципами квазилинейности и квазистационарности, использовать линейные стационарные модели управления.

2. Разработаны модели формирования управляющих вибровоздействий, основанные на адаптации модели авторегрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и треидовой составляющей) что дает возможность учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в вибростсндовом оборудовании. Модели строятся во временной области, что позволяет избежать проблемы стыковки соседних участков сигнала управления, характерной для спектральных методов управления.

3. Сннтозированы алгоритмы параметрической адаптации и формирования вибровоздействий, которые, в отличии от существующих, ориентированы на работу в реальном масштабе времени, что дает возможность их использования в рамках предложенного метода управления виброиспыта-ниямк.

4. На основе объектной декомпозиции структуры системы управления вибронспыталиями и анализа ее внешних и внутренних информационных потоков, была построена объектная модель всей системы и выделена алгоритмическая составляющая управляющей подсистемы, что позволило построить расширяемое множество изоморфных объектов, реализующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования управляющих воздействий.

5. Разработана методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов множество допустимых, С точки ajieiniH целей управления, моделей управления, их алгоритмов и начальных параметров.

Практическая ценность.

1, Предложенный метод управления позволяет использовать при проведении в иброиспытаний простые для реализации линейные стационарные модели формирования управляющих воздействий, что упрощает разработку и внедрение использующих его систем.

2. Разработанная объектная модель системы управления может быть использована при проектировании программно-аппаратных комплексов

управления стендовыми виброиспытаниями, позволяя существе™« сократить сроки проектирования.

3. Созданный информационный банк моделей и их начальных параметров дает возможность уменьшить сложность их выбора при наличии в этом банке информации по объекту управления, сходному по существенным, для целей управления, свойствам и признакам с исследуемым.

4. Разработанная система управления виброиспыганиями может быть использована при организации стендовых испытаний новых и модернизированных автомобилей, их узлов и агрегатов автомобилей.

5. Внедрение разработанной системы управления открывает перспективы сокращения материальных и временных затрат при проведении вибро-нспытаний, повышения их качества и уменьшения сложности подготовки и проведения.

6. Разработанные подходы, методы н модели можно использовать при проведении виброиспытаний в различных отраслях промышленности.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Метод управления стендовыми виброиспытаниями автомобилей, их узлов и деталей, позволяющий моделировать на стендовом оборудовании естественные вибровоздействия, основанный на принципе параметрической адаптации алгоритма управления и формирования управляющего воздействия за один шаг дискретизации.

2. ЭДрдели формирования управляющих воздействий, основанные на адаптации модели авторегрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и трендовой составляющей и позволяющие учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в внбростендовом оборудовании.

3. Алгоритмы параметрической идентификации и формирования управляющих воздействий, ориентированные на работу в реальном масштабе времени при проведении стендовых виброиспытаний автомобилей.

4. Объектная модель системы управления вибростендовым оборудованием, содержащая расширяемое множество изоморфных объектов, инкапсулирующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования вибровоздействий.

5. Методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов управления множество допустимых, с точки зрения целей управления, алгоритмов и их начальных параметров.

Реализация результатов работы. На основе проведенных исследований создана система управления вибропепытаниями «Стенд», применяемая для испытания подвесок автомобилей на испытательных стендах Триал Пост-1, код 06.22,693.033 и Триал Пост-2, код 06.22.627.033 в отделе доводки ходовой части управления проектирования шасси НТЦ ВАЗа. Созданная методика подготовки сигналов пагружения для ресурсных испытаний подвески автомобиля внедрена в отделе доводки ходовой части управления проектирования шасси НТЦ ВАЗа и используется при испытаниях подвесок автомобилей с имитацией случайных дорожных воздействий. Результаты работы по определению начальных параметров моделей адаптивного управления использованы в дирекции по техническому развитию ВАЗа при испытаниях и доводке подвесок легковых автомобилей ВАЗ-2110, ВАЗ-2123 серии 300 и 500, ВАЗ-1118 серии 200 и 400.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований обсуждались на различных конференциях, в том числе: конференция «Современные проблемы информатизации» г.Воронеж 1998,2006 годы; конференция «Актуальные проблемы современной пауки» г.Самара 2003, 2004 годы; конференция «Математические модели и краевые задачи» г.Самара 2004 год.

Публикации. По теме опубликовано 9 печатных работ, в том числе X в реферируемом издании, 7 на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 4 глав и 2 приложений. В процессе написания работы было использовано 149 литературных источников. Полный объем диссертационной работы составляет 1С4 страницы, в том числе 31 иллюстрация, размещенных па 30 страницах и 11 таблиц, расположенных па 10 страницах. Объем приложений к диссертационной работе составляет 5 страниц.

Содержание работы

В первой главе проведен обзор и сравнительный анализ существующих способов проведения виброиспытаний автомобилей и их узлов - натурных и стендовых. Достоинства натурных испытаний заключаются в максимальной близости условий испытаний к условиям реальной эксплуатации и отсутствие необходимости в другой аппаратуре кроме регистрирующей. К недостаткам можно отнести уникальность и неповторимость каждого испытания, сложность оперативного анализа даииых в процессе проведения испы-

танпй и сложности с организацией испытаний отдельных элементов конструкции вместо автомобиля в сборе. Выделены достоинства стендовых испытаний: повторяемость любого этапа эксперимента, доступность всех возможных средств для проведения анализа результатов в процессе проведения испытаний, возможность проведения испытаний отдельных узлов и деталей. В тоже время стендовые испытания также обладают рядом недостатков, таких как синтетическая природа вибровоздействий на испытуемый образец и необходимость в дорогостоящем испытательном оборудовании. Сделан вывод, что одним из путей улучшения качества проведения стендовых виб-роиспытаппй является создание таких методик и средств, которые во все большей мере реализуют комплексный подход по воспроизведению эксплуатационных вибраций автомобиля.

Проведен обзорно-аналитический анализ эксплуатационных вибраций автомобилей. Приведены основные характеристики вибраций, возникающих из-за неровностей дорожного полотна. Выявлено, что основная мощность вибровоздействий приходится на частоты до 15Гц, а на частотах выше 25Гц она стремится к нулю. При движении автомобиля с постоянной скоростью, колебания каждой массы автомобиля можно представить как сумму трех составляющих: низкочастотных колебаний кузова, высокочастотных колебаний колес и колебания от возмущающих действий дороги. При неустановившихся колебаниях на дороге произвольного микропрофиля преобладающее значение имеют колебания с собственными частотами - низкочастотные для кузова (0-5Гц) и высокочастотные для колес (5-20Гц).

Рассмотрена проблема качества формируемого управляющего воздействия для имитации дорожных вибраций при использовании традиционных методик подготовки стендовых виброиспытаний, основании на применении случайных вибраций с заданными частотными свойствами. Проблема заключается в наличии ресурсозатратных вычислительных процедур, многои-терационности при формировании управляющих воздействий для вибровозбудителей и требовании стационарности вибрационных характеристик объекта испытаний на интервале времени, на котором проводится спектральный анализ.

Для решения проблем традиционных спектральных методов, предложено воспользоваться методом управления, основанном на принципе параметрической адаптации алгоритма управления и формирования управляющего воздействия за один шаг дискретизации, что позволяет, в отличии от традиционных подходов, учесть дрейфы параметров аналоговых блоков стендового оборудования и, пользуясь принципами квазнлпнейности и квазистационарности, использовать линейные стационарные модели управления.

В рамках решения задачи синтеза системы управления, качество управления при адаптивном формировании управляющих воздействий предложено оценивать традиционным способом, который заключается в вычислении

квадратической погрешности для реального отклика объекта от заранее известного целевого профиля. Целевой профиль представляет собой реализацию во временной плоскости желаемого поведения объекта управления. Обычно он формируется из данных, полученных с датчиков при проведении натурных испытаний автомобилей па полигоне или является синтетическим сигналом с необходимыми исследователю характеристиками. Рассмотрены основные этапы традиционной методики синтеза систем адаптивного управления. Известно, что классическая адаптивная система содержит два контура управления - контур регулирования, формирующий сигнал управления и контур адаптации, корректирующий алгоритм первого контура. По результатам проведешюго анализа, в рамках предлагаемого подхода к управлению, выявлена необходимость разработки алгоритмов параметрической адаптации и формирования воздействий, работающих в реальном масштабе времени.

В рамках предлагаемого подхода, задача управления сведена к задаче прогнозирования временных рядов. Для решения проблемы формирования управляющих воздействий в реальном масштабе времени за основу взято семейство классических стационарных ЛР-СС моделей и проведена их адаптация под предметную область.

Проведена классификация моделей семейства АР-СС по структурным признакам. Выделены классы СС, АР и АР-СС моделей. Выявлено, что для управления виброиснытанпями непригодны АР-модели. Это связано со структурной невозможностью в этой модели учесть одновременно и целевой профиль и реальный отклик объекта. Оставшиеся СС и АР-СС модели подвергнуты дальнейшей классификации с учетом требований предметной области. Так, в рамках каждого из них выделены модели с учетом и без учета трейдовой составляющей, а также модели с учетом и без учета звена запаздывания на д отсчетов.

Предлагаемая к разработке система управления виброиспытаниями является сложным объектом и требует системных методов и подходов при проведении анализа и разработки. Это обусловлено многокритериальностью и противоречивостью требований, предъявляемых к системе управления, недоопределсшюстыо априорной информации как о внешней среде, так и об объекте управления.

Осуществлен выбор программно-аппаратной платформы, на базе которой будет проведена разработка системы адаптивного управления внбро-испытаниями. Показано, что разрабатываемая система управления должна состоять из нескольких взаимосвязанных подсистем, каждая из которых реализует собственную функциопальную часть. Проведен обзор и сравнительный анализ существующих на данный момент операционных систем реального времени. Поставлены и рассмотрены вопросы технических требовании, предъявляемых к системе управления виброиспытаниями. Сравнительный

анализ существующих систем управления, их архитектуры, функциональности и требований показал, что удачным выбором как с архитектурной точки зрения так и с точки зрения масштабируемости, открытости и взмож-ностей дальнейшего развития системы управления, является разработка на платформе операционной системы Linux с расширением реального времени RTAI/rtLmux.

Таким образом, в первой главе проведен анализ предметной области исследования в которой выявлена системная проблема качества стендовых вибронспытаннй и предложен метод управления стендовым оборудованием, способствующий ее решению.

Во второй главе построены модели управления впброиспытаниями, адаптированные к особенностям предметной области. В структуре моделей выделено звено чистого запаздывания, компенсирующее особенности реализации смешанных цифро-аналоговых каналов передачи информации. Особенности таких каналов заключаются в необходимости использования фильтров высоких частот для уменьшения побочных эффектов квантования аналогового сигнала при аналогово-цифровом преобразовании и сглаживающих фильтров после цифро-аналогового преобразования. Наличие дрейфа параметров аналоговых устройств, входящих в состав каналов передачи информации, говорит о целесообразности структурного выделения трепдовой составляющей в моделях управления.

С учетом требований реального времени синтезированы алгоритмы формирования управляющих воздействий и вычисления параметров СС-модели в структуре которой учитывается тренд 0-го порядка и звено чистого запаздывания на один шаг дискретизации. Модель имеет следующий вид:

Где: р - порядок модели, ф ^ р + 2 - глубина регуляризации, С„ - параметры модели, Хк, к = т— 2,т — С) — 1- управляющее воздействие, У^, к = т + 1,т - целевой профиль управления, У*, к = т — 1,т — ф — р - отклик объекта, тп - текущий отсчет дискретизации. Глубина регуляризации определяет длину интервала времени, для которой строится модель. С точки зрения качества регулирования этот параметр должен быть как можно больше, но с другой стороны при описании линейной моделью нестационарного нелинейного процесса он должен быть небольшим. Модель, согласно постановке задачи, для момента времени тп строится по критерию:

(1)

ч« О

В синтезированном алгоритме выделены два блока, выполнение которых может происходить параллельно - блок адаптации и блок регулирования, в рамках которых осуществляется использование модели. В блоке адаптации происходит вычисление параметров модели С„, в блоке регулирования осуществляется вычисление треидовой составляющей по соотношениям

т—1

Хт-1 =

т—1 ч

^ (2) ш—1—д 4 '

Ут-1-ч = £ Ук

k=m—q—Q

А — -гг ( -ЛГт-1 ^ ] Си^т—1-и }

У \ ««О /

и формирование управляющего воздействия Хк+1 по формуле:

Хт = Л + СоУт+1 + Ф^пТ + и

С использованием ЛЛМ-модели вычислительной системы проведен анализ вычислительной сложности алгоритма путем определения зависимости числа математических операций от значений начальных параметров модели. Анализ показал, что его вычислительная сложность зависит только от выбранной глубины регуляризации С} и порядка модели р. Такая зависимость наблюдается как в блоке адаптации, так и в блоке регулирования. Отмечено, что зависимость от выбранного порядка модели выражена наиболее ярко.

Как видаю из формулы (1), СС модель может учитывать старые значения управляющего воздействия Хт только посредством параметров модели С, что может негативно отразиться на качестве управления. Для решения этой проблемы проведен синтез алгоритмов вычисления параметров АР-СС модели, содержащей в своей структуре звено чистого запаздывания на един шаг и учитывающей тренд 0-го порядка, которая имеет следующий вид:

р р

Хк-1 = А + + (3)

и 5=1 v=0

Исходными данными для вычисления модели являются: р - порядок модели, <5 2р + 2 - глубина регуляризации, Хк, к = т — 2,т — <2 — р — 1 - массив управляющих воздействий, к = то — 1,т — — р - массив отклика объекта. Модель для момента времени т, согласно постановке задачи, строится

по критерию:

"1-1 / р р \ г

[А + ^КХк-х-ъ + ^СуУь-ъ-Хк-! | -»шш

к=т-О \ 4=0 /

Анализ модели (3) показал схожие с моделью (1) возможности выделения блока адаптации, где формируются параметры модели Ац и С„, и блока регулирования, где по соотношениям:

(4)

т-1-и

^т-1-к = Хк-1, V = 07р

т—1—V

Тт- 1-е—

•А — ( -Х\п-1 ~ С^Упг-г-ц — Л„Л"т_1_1, ]

У V ¿=1 /

происходит вычисление треццовой составляющей и по формуле р р

<1=1 «=2

осуществляется вычисление формироваппе управляющего воздействия . Анализ вычислительной сложности на Г1АМ-модели вычислительного комплекса показал, что число операций, необходимых для реализации алгоритмов АР-СС модели существенно больше, чем для аналогичных алгоритмов СС-модели. Такое увеличение числа математических операций может становиться проблемой при использовании в системах с большим числом управляющих каналов на высоких частотах дискретизации. Для ее решения предложено воспользоваться рекуррентными алгоритмами, т.к. даже беглый анализ формул (2) и (4) показывает перспективность этих усилий. Кроме того, на практике было выявлено, что для эффективного моделирования особенностей информационных каналов вибростенда не всегда достаточно звена чистого запаздывания на один шаг дискретизации, в том числе пз-за присутствия в этих каналах фильтров, вносящих фазовую задержку. Для решения этой проблемы в структуре моделей введено звено запаздывания на д шагов дискретизации.

По результатам анализа вычислительной сложности нерекурсивных алгоритмов выявлены наиболее ресурсоемкие части и проведен синтез их рекурсивных аналогов. Результаты сравнительного анализа рекурсивных и

20481024512-|256-ё-123-1

!«-

1684-

-АР-СС, не рекурсивный • СС, не рекурсивный -АР-СС, рекурсивный "СС, рекурсивный

"Г1-

I-

Порадрк одц&ли

Рисунок 1 - Зависимость числа операций от порядка

ТГ

модели

нерекурсивных алгоритмов построения АР-СС и СС моделей отражены на рисунке 1. На рисунке каждый прямоугольник состоит из двух частей: нижняя часть характеризует вычислительную сложность блока адаптации, верхняя - блока регулирования. Видно существенное уменьшение числа операций в блоке адаптации при использовании рекурсивных алгоритмов по сравне(шю с нерекурсивными. Кроме того, для рекурсивных алгоритмов отсутствует зависимость числа арифметических операций от глубины регуляризации <3. Однако платой за рекурсивность является незначительное увеличение числа операций в блоке регулирования за счет необходимости формирования каждый отсчет дискретизации вспомогательных величин.

Далее в главе рассмотрены алгоритмы оценки качества управления в процессе проведения испытаний. Проведен сравнительный анализ алгоритмов вычисления приведенной погрешности, квадратической погрешности и вычисления погрешности по формуле, используемой в вибростендах фирмы «Шенк», которая имеет вид:

0к = и.» --—-г-—*-+ ---

Практика показала, что для определения текущего качества управления в процессе проведения виброиспьгтаний лучше использовать алгоритм, предлагаемый фирмой Шенк как наиболее точно отражающий реальную ситуа^ цию на стенде.

В третьей главе проведен системный объектно-ориентированный анализ и разработка модели программно-аппаратного комплекса адаптивного

управления виброисиытаниями автомобилей, их узлов и деталей. По функциональному признаку в рассматриваемой предметной области, выделено несколько тесно взаимодействующих друг с другом подсистем. Па рису икс 2 отображены эти выделенные подсистемы и основные взаимосвязи между ними. Подсистемы предварительной обработки данных, долгосрочного сохра-

Рисунок 2 — Обобщенная схема взаимодействия основных подсистем

нения экспериментальных данных и консоль оператора не обязательны для функционирования системы в целом. Взаимодействие между подсистемами осуществляется с использованием открытых протоколов обмопа данными. Это обеспечивает возможность замены одной или нескольких подсистем на другую ее реализацию, прозрачным для остальных подсистем образом. Рассмотрим две наиболее важные подсистемы с точки зрения достижения целей управления.

Подсистема взаимодействия с устройством сопряжения (подсистема УСО) предназначена для обеспечения независимости комплекса от используемой аппаратуры. Структура подсистемы изображена на рисунке 3. В её функции входит: предварительная настройка аппаратуры взаимодействия со стендовым оборудованием и самого стендового оборудования перед работой; передача управляющих сигналов в УСО и прием откликов с датчиков и другой фиксирующей аппаратуры; двустороннее преобразование форматов передаваемых данных между внутренним представлением системы управления н специфичным форматом аппаратуры.

* Как видно из рисунка 3, подсистема УСО осуществляет информационное взаимодействие с подсистемами генерации сигналов управления и хранения экспериментальных данных. Подсистема УСО состоит из набора загружаемых драйверов и менеджера УСО. Для разных устройств сопряжения должны быть созданы отдельные драйвера, в полной мере реализующие особенности и возможности конкретной аппаратуры. Менеджер УСО

Рисунок 3 - Подсистема сопряжения с У СО

предназначен .для координации работы драйверов У СО, содержит библиотеку общих для всех драйверов подпрограмм и обеспечивает организацию взаимодействия с ядром системы управления. Менеджер предоставляет системе управлеши единый интерфейс, особенности которого определяются загруженными драйверами УСО. Доступ к этому интерфейсу для управления подсистемой УСО осуществляется с использованием традиционного для ТЖ1Х-систеы механизма - через файл устройства. При такой архитектуре построения подсистемы взаимодействия С УСО, когда вся специфика работы с аппаратурой (квантование по времени в соответствии с указанной частотой дискретизации и взаимодействие с объектом) сконцентрированы в драйвере УСО и открывается хорошая возможность организации имитационного моделирования путем простой заменой драйвера УСО на имитационную систему.

Ядро управления предназначено для формирования управляющих сигналов в процессе проведения испытаний (экспериментов). В зависимости от поставленной задачи, ядро может функционировать в трех режимах: режиме генерации, режиме адаптации сигнала и режиме наблюдения.

Режим генерации сигнала, в частности, попользуется при проведении ресурсных виброиспытаний, когда ядро выступает в качестве ретранслятора сигнала нагружения X поступающего из системы хранения данных. Общий вцд ядра в режиме генерации представлен на рисунке 4. Результаты проведенных испытаний - реальный сигнал нагружения с учетом всех ограничений поданный на управляющие органы стендового оборудования и отклик исследуемого объекта У(1) - сохраняются системой хранения экспериментальных данных с целью их дальнейшей обработки и анализа.

Ядра систнгы

Рисунок 4 - Ядро системы управления в режиме генерации

В режиме наблюдения происходит пассивное наблюдение за управляющим сигналом, поступающим к объекту управления от внешнего источника. Как в режиме наблюдения, так и в режиме генерации сигнала происходит накопление информации о поведении объекта для осуществления в дальнейшем его параметрической идентификации в режиме адаптации.

В режиме адаптации ядро реализует метод управления, предложенный во второй главе диссертационной работы. Он используется для формирования новых фрагментов сиги ала нагружения с определенными характеристиками. В этом случае из системы храЕюния данных поступает целевой профиль отклика объекта £/ (¿). Общий вид ядра в режиме адаптации представлен па рисунке 5. В режиме адаптации ядро проводит идентификацию объекта управления и параметрическую адаптацию модели управления в реальном масштабе времени, формирует вектор управляющего воздействия па каждый шаг дискретизации, проверяет качество управления и возбуждает аварийную ситуацию, если качество не удовлетворяет установленным критериям. Очевидно, что ядро может перейти в режим адаптации только в тот момент, когда в наличии имеется достаточно данных для осуществления идентификации, В большинстве случаев для сбора нужной информации требуется определенной время, оцениваемое величиной глубины регуляризации <3 у используемой адаптивной модели. Таким образом, режиму адаптации обычно предшествует режим наблюдения или режим генерации сигнала.

В четвертой главе предложена методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов множество допустимых, с точки зрения целей управления, моделей управления, их алгоритмов и начальных параметров. Методика основана на использовании имитационной модели объекта управления и дает возможность определять одну или несколько адаптивных моделей п их начальных параметров, которые для конкретного класса исследуемых объектов позволяют добиться как наилучшего качества управления на этапе адаптивного управления, так и максимальной плавности перехода к адаптивному управлению после подготовительного этапа. Методика состоит из нескольких этапов. На первом этапе экспериментально определяются характеристики объекта управления и строится его имитационная модель. На втором этапе выбирается адаптивная модель управления и ее начальные параметры. Третий этап заключается в выборе формы и параметров сигнала управления для начального периода управления. На четвертом этапе проверяется физическая реализуемость управления с заданным качеством с учетом физических ограничений стендового оборудования. На последнем этапе на предварительных стендовых испытаниях осуществляется финальная проверка качества управления с использованием выбранной адаптивной модели и ее начальных параметров. Для каждого из этапов методики описаны содержание проводимых работ и критерии перехода к следующему этапу или возврата на предыдущие. Модели, прошедшие все этапы, помещаются в информационный банк вместе с их начальными параметрами и конструктивным описанием объекта управления.

С использованием предложенной методики проведен выбор вида адан-

тывной модели и эксперкментальнос оценивание ее параметров на примере реальной подвески легкового автомобиля п данных по вибрациям корпуса, полученных при равномерном движении автомобиля но испытательному треку с микропрофилем дорожного полотна, имитирующим тяжелый булыжник. Для организации имитационного моделирования в процессе выбора начальных параметров и вида адаптивной модели системы управления стендовым оборудованием была использована цифровая имитационная модель двухмассовой механической колебательной системы, описывающей поведение подвески автомобиля с параметрами, отраженными в таблице 1.

Таблица 1 - Значения параметров подвески переднего колеса ВАЗ-2110

Обозначение Величина Описание параметра

9711 35кг неподрессоренная масса, приходящаяся на одно переднее колесо

¡1 175кН/м коэффициент жесткости шины колеса

ь. 3.44кНсек/м коэффициент успокоения шпиы колеса

тяг 305кг масса автомобиля, приходящаяся иа одно колесо передней подвески

Ь 18.846кН/м коэффициент жесткости пружины передней подвески

к» 1.615кН*сек/м коэффициент успокоения амортизатора передней подвески

Результаты проведенных испытаний показаны на рисунке 6. В рассмот-

Рисунок 6 - Погрешности управления с использованием некоторых адаптивных

моделей

ренном случае наилучших по качеству результатов испытаний позволяют

добиться адаптивные модели скользящего среднего, синтезированные во второй главе и построенные со следующими начальными параметрами: порядок модели р = 1, глубина регуляризации <2 = 20.. .28, величина чистого запаздывания д = 2. При этом качество управления, определяемое как невязка отклика объекта управления и целевого профиля и вычисленное по алгоритму среднеквадратической погрешности, не превышает 4%, в то время, как установлений нормативами лимит равен 5%.

Основные результаты и выводы

В диссертационной работе была поставлена и решена задача разработки и исследования адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на узлы и детали автомобиля, а также задача разработки, основанной на предложенных алгоритмах, системы управления стендовым оборудованием, которая предназначена для проведения испытаний, имитирующих эксплуатационные вибрации. Были получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Проведен сравнительный анализ традиционных способов виброиспытаний и выявлены их основные достоипства и недостатки, оказывающие влияние на качество проведения испытаний с тем, что-бы учесть эти факторы при выработке направлений повышения качества проведения стендовых испытаний.

2. Проведен обзорный анализ видов автомобильных дорог с целью выявления особенностей вибровоздействий микропрофиля дорожного полотна на узлы и детали автомобиля, зафиксированных при проведении дорожных испытаний, а также анализ эксплуатационных вибраций автомобилей с целью выявления присущих им основных свойств и характеристик,

3. Для решения существующей проблемы качества формирования управляющих сигналов при проведении виброиспытаний автомобилей и их узлов с использование стендового оборудования, предложен новый метод управления стендовыми виброиспытаниями, суть которого заключается в использовании принципа параметрической адаптации модели управления и формирования управляющего воздействия в реальном масштабе времени.

4. Разработаны модели формирования управляющих вибровоздействий, основанные на адаптации модели авто регрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и трсндовой составляющей, что дает возможность учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в вибростендовом оборудовании, а построение моделей во временной области позволяет избежать проблемы стыковки соседних участков сигнала управления, характерной для спектральных методов управления.

5. Проведен синтез ориентированых на работу в реальном масштабе времени алгоритмов параметрической адаптации и формирования вибровоздействий, что даст возможность их использования в рамках предложенного метода управления виброиспытаниями.

С. Проведен обзорный анализ существующих систем управления виброис-пытаниямн, по результатам которого сформулированы технические требования к процессу проведения и желаемому качеству результатов стендовых виброиспытаний, предъявляемых современным уровнем автомобилестроения,

7. Разработана объектная модель системы управления, включающая в себя статические функцональные модели, динамические модели взаимодействия основных подсистем, структурные и динамические модели основных подсистем и алгоритмы реализации основных информащюнпых процессов, протекающих в системе, Выделепа алгоритмическая составляющая управляющей подсистемы, что позволило построить расширяемое множество внешне изоморфных объектов, инкапсулирующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования управляющих воздействий,

8. По результатам сравнительного анализ существующих па данный момент операционных систем реального времени, поставлены и рассмотрены вопросы технических требований, предъявляемых к системе управления вибропепытаниямн и выбрана операционная система Linux с расширенном реального времени rtAI/rtLinux в качестве платформы для реализации сп-ситемы управления виброиспытанпями.

9. Разработана система управления стендовым оборудованием для проведения виброиспытаний автомобилей и их узлов, осуществлена се аппробация и внедрение в производство.

10, Разработана методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов множество допустимых, с точки зрения целей управления, моделей управления, их алгоритмов и начальных параметров,

11. Проведены экспериментальные исследования качества функционировании разработанной системы управления с использованием имитационной модели подвески автомобиля, подтвердившие достнже1ше целей управления с помощью предложенных моделей формирования управляющих поз-действий при использовании предложенного метода управления.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Кокорев Д. Ю. Программное обеспечение имитационного моделирования виброиспытаний // Математическое моделирование и краевые задачи. Труды всероссийской научной конференции.— Самара: Изд-во СамГТУ, 2004.-С. 116-119.

2. Волков И, И., Кокорев Д. Ю. Цифровая модель двухмассовой механической колебательной системы // Вестник СамГТУ.— Самара: Изд-во СамГТУ, 2006. — Технические науки № 41. — С. 9-12.

3. Волков И. И., Кокорев Д. Ю. Рекурсивный алгоритм построения АР-СС модели с полиномиальным трендом // Информационно-Измерительные и Управляющие Системы. Материалы международной научно-технической конференции. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2005.— С. 81-82.

4. Кокорев Д. 10. Адаптация контура управления в реальном масштабе времени // Актуальные проблемы современной науки. Труды 4-й международной конференции молодых учепых и студентов. Естественные науки. Часть 17, Секции: информатика, вычислительная техника и управление. — Самара: Из-во СамГТУ, 2003. — С. 53-56.

5. Волков ТТ. И., Черкасский Е. ТТ., Кокорев Д. Ю. Адаптивная система для проведения виброиспытаний автомобилей и элементов их конструкций // Информационно-Измерительные и Управляющие Системы. Материалы международной научно-технической конференции.— Самара: Изд-во СамГТУ, 2005.— С. 20-21.

6. Кокорев Д. Ю. Анализ информационных потоков в ядре системы адаптивного управления вибропепытаииями // Современные проблемы информатизации в информационных системах и телекомму никациях: Сб. трудов. Вып. 11/ Под ред. д.т.н., проф. О. Я. Кравца. — Воронеж: Изд-во «Научная книга», январь 2006. — С. 404-405.

7. Волков И. И., Кокорев Д. ТО. Использование методов адаптивного управления САУ виброиспытаниями автомобилей // Современные проблемы информатизации. Тезисы докладов Ш Международной электронной научной конференции. — Воронеж: Изд-во Воронежского недуниверситета, апрель 1998.—С. 50-51.

8. Кокорев Д, Ю. Особенности применения RTAI Linux при разработке комплекса адаптивного управления виброиспытаниямн автомобилей // Информационно-Измерительные и Управляющие Системы. Материалы

международной научно-технической конференции. — Самара; Изд-во СамГТУ, 2005. - С. 97-99.

9. Кокорев Д. Ю. Подсистема взаимодействия с УСО на базе RTAI Linux // Актуальные проблемы современной науки. Труды 5-й международной конференции молодых ученых и студентов. Естественные науки. Часть 17. Секции: информатика, вычислительная техника и управление, — Самара: Изд-во СамГТУ, 2004. — С. 68-70.

Автореферат напечатан с разрешения диссертационного совета Д212.217.03 ГОУВПО Самарский государственный технический университет (протокол № 12 от «20» ноября 2006 г.)

Заказ № 1671. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе. Самарский государственный технической университет Огдел типографии и оперативной печати 443100, г.Самара, ул Молодогвардейская, 244

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кокорев, Дмитрий Юрьевич

Введение

1 Анализ методов и средств проведения виброиспытаний

1.1 Обзор способов виброиспытаний автомобилей.

1.2 Анализ эксплуатационных вибрации узлов автомобиля.

1.2.1 Источники эксплуатационных вибраций автомобиля.

1.2.2 Исследование характеристик основных видов реакции узлов автомобиля на вибрационные воздействия

1.3 Анализ методов управления виброиспытаниями.

1.3.1 Постановка задачи управления виброиспытаниями.

1.3.2 Анализ особенностей применения адаптивного подхода для управления виброиспытаниями.

1.3.3 Классификация адаптивных систем.

1.3.4 Выбор семейства моделей для формирования управляющих воздействий в реальном масштабе времени.

1.4 Обзор и сравнительный анализ существующих систем управления виброиспытаниями

1.4.1 Обзор существующих систем управления вибростендами

1.4.2 Анализ требований к системе управления стендовым оборудованием

1.4.3 Постановка проблемы выбора платформы для реализации системы управления.

1.4.4 Сравнительный анализ операционных систем реального времени

1.4.5 Обоснование выбора программно-аппаратной платформы

1.5 Выводы.

2 Синтез и анализ алгоритмов адаптивного управления виброиспытаниями

2.1 Анализ особенностей адаптивных моделей управления виброиспытаниями

2.2 Синтез и анализ алгоритмов построения моделей адаптации

2.2.1 Синтез и анализ алгоритма построения СС-модели 0-го порядка

2.2.2 Синтез и анализ алгоритма построения АР-СС модели с трендом 0-го порядка.

2.2.3 Синтез и анализ рекурсивного алгоритма построения СС модели с трендом 0-го порядка и звеном чистого запаздывания

2.2.4 Синтез и анализ рекурсивного алгоритма построения АР-СС модели с трендом 0-го порядка и звеном чистого запаздывания

2.3 Анализ алгоритмов контроля качества управления.

2.4 Анализ начального этапа вычислений параметров моделей

2.5 Выводы.

Разработка системы управления виброиспытаниями

3.1 Анализ предметной области и разработка структуры системы управления.

3.2 Разработка подсистемы ядра системы управления.

3.2.1 Разработка структуры ядра системы управления

3.2.2 Выделение стадий рабочего цикла процесса управления

3.2.3 Разработка модуля управления.

3.2.4 Разработка библиотеки моделей-алгоритмов управления

3.2.5 Построение алгоритма работы контуров управления.

3.3 Разработка подсистемы взаимодействия с аппаратурой.

3.3.1 Разработка структуры подсистемы устройства сопряжения

3.3.2 Разработка алгоритма процедуры обмена данными с УСО в синхронном режиме.

3.3.3 Анализ проблемы различия динамических диапазонов сигналов на разных стадиях процесса испытаний.

3.4 Выводы.

4 Экспериментальное исследование системы управления виброиспытаниями

4.1 Разработка методики выбора структуры и начальных значений параметров адаптивной модели.

4.2 Синтез имитационной модели двухмассовой механической системы

4.3 Выбор вида адаптивной модели и оценка ее начальных параметров

4.4 Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Кокорев, Дмитрий Юрьевич

Актуальность темы исследований. Одним из основных методов, применяемых при разработке или оценке пригодности автомобилей, их узлов и деталей к нормальной эксплуатации, являются виброиспытания. Наиболее качественные результаты предоставляют натурные испытания автомобилей на испытательных полигонах в условиях, приближенных к эксплуатационным. Однако их проведение требует существенных затрат времени, материальных и трудовых ресурсов, жесткой привязки к погодным условиям и песет недостаточную стабильность повторяемости входных воздействий от дороги (это обусловлено невозможностью обеспечения идентичных погодных условий и микропрофиля дороги при повторных испытаниях), что приводит к невозможности применения этого вида испытаний в объеме, необходимом для полного обеспечения потребностей инженеров-конструкторов. В настоящее время все мировые производители автомобильной техники стараются минимизировать объем дорожных испытаний в пользу проведения испытаний в лабораторных условиях с использованием вибростендового оборудования, лишенного подобных недостатков. При этом широко применяются подходы, основанные на классических методах виброиспытаний, когда используются случайные широкополосные, гармонические и ударные профили вибровоздействий или их комбинации [44, 43, 41, 42]. Целью испытаний обычно является выявление механических дефектов и (или) ухудшения заданных характеристик, определение степени годности испытываемых образцов к воздействию вибраций заданной степени жесткости, определение эргономических характеристик автомобиля - интенсивности и характеристик вибрации в салоне и непосредственно на сиденьях водителя и пассажиров.

Тщательное испытание узлов и деталей автомобиля часто требует использования таких форм управляющих воздействий, которые являются более сложными и реалистичными, чем в классических методах виброиспытаний. Вибрация, испытываемая автомобилем, является сложной средой возбуждения. Во время движения он подвергается воздействию случайных, циклических и переходных вибраций. Механическое напряжение, вызываемое вибрацией, проявляется в различных комбинациях, интенсивность которых зависит от динамических характеристик конструкции автомобиля и дорожного покрытия. Это приводит к тому, что выводы, сделанные по результатам виброиспытаний, основанных на классических методах, в большей своей части не согласуются с последствиями эксплуатации автомобилей в реальных условиях [59]. Поэтому возникает необходимость генерации таких сигналов возбуждения вибраций, которые обладают определенными характеристиками, согласующимися с характеристиками вибраций, возникающих в реальных дорожных условиях. Эта задача решается в рамках стендовых испытаний, основанных на моделировании вибраций реального мира. Цель управления в процессе такого вида испытаний состоит в следующем: необходимо в заданных точках конструкции обеспечить заданный целевым профилем закон изменения во времени соответствующих физических параметров. Под физическими параметрами тут следует понимать механические напряжения, деформации или ускорения, возникающие в указанных точках конструкции в результате вибровоздействий. При такой формулировке, задача приобретает системный характер, поскольку для своей постановки и решения она требует в едином контексте классифицировать реальные вибрации в рамках области исследования, выявить и обобщить основные их характеристики, проанализировать существующие классы моделей и методов моделирования таких сигналов, согласующихся с требованиями, диктуемыми техническими условиями испытаний и эксплуатации автомобилей, разработать алгоритм формирования возбуждающих воздействий с учетом нестационарности и нелинейности характеристик испытываемых объектов. Успешное решение этой задачи позволит воспроизводить в лабораторных и производственных условиях режимы воздействия на автомобиль и его агрегаты, адекватные реальным, максимально приблизить стендовые вибровоздействия к эксплуатационным воздействиям. Более реалистичные результаты стендовых виброиспытаний, в свою очередь, значительно повысят качественные характеристики сделанных на их основе выводов и рекомендаций, позволят существенно сократить сроки проведения виброиспытаний, в том числе и за счет сокращения объема необходимых дорожных испытаний, снизят затраты на разработку продукции и ускорят ее вывод на рынок, что является острой проблемой отечественного автомобилестроения в условиях жесткой конкуренции со стороны иностранных производителей.

Все это подтверждает безусловную важность и актуальность задачи разработки и совершенствования методов, алгоритмических и технических средств для управления стендовым оборудованием и формирования управляющих вибровоздействий при проведении виброиспытаний, основанных на моделировании дорожных вибраций.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Провести сравнительный анализ традиционных способов виброиспытаний и выявить направления повышения качества проведения стендовых испытаний, системно учитывающих достоинства и недостатки известных способов.

2. Провести анализ вибровоздействий микропрофиля дорожного полотна на узлы и детали автомобиля, зафиксированных при проведении дорожных испытаний на специальных полигонах и выделить наиболее существенные свойства указанных вибрационных воздействий.

3. Провести сравнительный анализ различных классов математических моделей и обосновать модели, наиболее соответствующие по свойствам решаемой задаче адаптации управляющих воздействий при проведении виброиспытаний. Соответствие по свойствам решаемой задаче означает: адекватность описываемым процессам, достаточную простоту для работы в реальном масштабе времени, линейность относительно параметров, наличие удобных методов решения в адаптационных задачах.

4. Для выбранных математических моделей разработать и проанализировать пригодные для работы в реальном времени алгоритмы идентификации объекта и формирования сигналов возбуждения исполнительных механизмов вибростенда.

5. Провести обзорный анализ известных методов и средств стендовых виброиспытаний и систем управления виброиспытаниями, по результатам которого сформулировать технические требования к процессу проведения и желаемому качеству результатов стендовых виброиспытаний, предъявляемых современным уровнем автомобилестроения.

6. Разработать объектную модель системы управления, включающую в себя: статические функцональные модели и динамические модели взаимодействия основных подсистем; структурные и динамические модели основных подсистем; алгоритмы реализации основных информационных процессов, протекающих в системе.

7. Разработать систему управления стендовым оборудованием для проведения виброиспытаний автомобилей и их узлов, осуществить ее аппробацию и внедрение в производство.

8. Разработать методику выбора множества моделей управления и их начальных параметров, пригодных, с точки зрения целей управления, к формированию фрагментов сигнала нагружения, имитирующих естественные дорожные вибровоздействия для различных объектов управления.

Научная новизна диссертационной работы характеризуется следующими результатами:

1. На основе системного анализа проблемы виброиспытаний автомобилей предложен новый метод управления стендовыми виброиспытаниями, основанный на принципе параметрической адаптации алгоритма управления и формирования управляющего воздействия за один шаг дискретизации, что позволяет, в отличии от традиционных подходов, учесть дрейфы параметров аналоговых блоков и, пользуясь принципами квазилинейности и квазистационарности, использовать линейные стационарные модели управления.

2. Разработаны модели формирования управляющих вибровоздействий, основанные на адаптации модели авторегрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и трендовой составляющей, что дает возможность учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в вибростендовом оборудовании. Модели строятся во временной области, что позволяет избежать проблемы стыковки соседних участков сигнала управления, характерной для спектральных методов управления.

3. Синтезированы алгоритмы параметрической адаптации и формирования вибровоздействий, которые, в отличии от существующих, ориентированы на работу в реальном масштабе времени, что дает возможность их использования в рамках предложенного метода управления виброиспытаниями.

4. На основе объектной декомпозиции структуры системы управления виброиспытаниями и анализа ее внешних и внутренних информационных потоков, была построена объектная модель всей системы и выделена алгоритмическая составляющая управляющей подсистемы, что позволило построить расширяемое множество изоморфных объектов, реализующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования управляющих воздействий.

5. Разработана методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов множество допустимых, с точки зрения целей управления, моделей управления, их алгоритмов и начальных параметров.

Практическая ценность.

1. Предложенный метод управления позволяет использовать при проведении виброиспытаний простые для реализации линейные стационарные модели формирования управляющих воздействий, что упрощает разработку и внедрение использующих его систем.

2. Разработанная объектная модель системы управления может быть использована при проектировании программно-аппаратных комплексов управления стендовыми виброиспытаниями, позволяя существенно сократить сроки проектирования.

4. Разработанная система управления виброиспытаниями может быть использована при организации стендовых испытаний новых и модернизированных автомобилей, их узлов и агрегатов автомобилей.

5. Внедрение разработанной системы управления открывает перспективы сокращения материальных и временных затрат при проведении виброиспытаний, повышения их качества и уменьшения сложности подготовки и проведения.

6. Разработанные подходы, методы и модели можно использовать при проведении виброиспытаний в различных отраслях промышленности.

На защиту выносятся следующие положения:

2. Модели формирования управляющих воздействий, основанные на адаптации модели авторегрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и трендовой составляющей и позволяющие учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в вибростендовом оборудовании.

Реализация результатов работы. На основе проведенных исследований создана система управления виброиспытаниями «Стенд», применяемая для испытания подвесок автомобилей на испытательных стендах Триал Пост-1, код 06.22.693.033 и Триал Пост-2, код 06.22.627.033 в отделе доводки ходовой части управления проектирования шасси НТЦ ВАЗа. Созданная методика подготовки сигналов нагружения для ресурсных испытаний подвески автомобиля внедрена в отделе доводки ходовой части управления проектарования шасси НТЦ ВАЗа и используется при испытаниях подвесок автомобилей с имитацией случайных дорожных воздействий. Результаты работы по определению начальных параметров моделей адаптивного управления использованы в дирекции по техническому развитию ВАЗа при испытаниях и доводке подвесок легковых автомобилей ВАЗ-2110, BA3-2123 серии 300 и 500, ВАЗ-1118 серии 200 и 400.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований обсуждались на различных конференциях, в том числе: конференция «Современные проблемы информатизации» г.Воронеж 1998,2006 годы; конференция «Актуальные проблемы современной науки» г.Самара 2003, 2004 годы; конференция «Математические модели и краевые задачи» г.Самара 2004 год.

Публикации. По теме опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 в реферируемом издании, 7 на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, заключения, 4 глав и 2 приложений. В процессе написания работы было использовано 149 литературных источников. Полный объем диссертационной работы составляет 164 страницы, в том числе 31 иллюстрация, размещенных на 30 страницах и 11 таблиц, расположенных на 10 страницах. Объем приложений к диссертационной работе составляет 5 страниц.

Заключение диссертация на тему "Системный анализ методов виброиспытаний и синтез адаптивных алгоритмов формирования вибрационных воздействий на автомобиль и его узлы"

4.4 Выводы

1. Предложена методика выбора структуры и начальных значений параметров адаптивной модели, которая основана на использовании имитационной модели объекта управления и дает возможность определить одну или несколько адаптивных моделей и их начальных параметров, которые для конкретного класса исследуемых объектов позволяют добиться как наилучшего качества управления на этапе адаптивного управления, так и максимальной плавности перехода к адаптивному управления после подготовительного этапа. Методика состоит из нескольких этапов: на первом этапе экспериментально определяются характеристики объекта управления и строится его имитационная модель; на втором этапе выбирается адаптивная модель управления и ее начальные параметры; третий этап заключается в выборе формы и параметров сигнала управления для начального периода управления; на четвертом этапе проверяется физическая реализуемость управления с заданным качеством с учетом физических ограничений стендового оборудования; на последнем этапе осуществляется финальная проверка качества управления, с использованием выбранной адаптивной модели и ее начальных параметров, на предварительных стендовых испытаниях. Для каждого из этапов методики описаны содержание проводимых работ и критерии перехода к следующему этапу или возврата на предыдущие.

2. Для организации имитационного моделирования в процессе выбора начальных параметров и вида адаптивной модели системы управления стендовым оборудованием, осуществлен синтез цифровой имитационной модели двухмассовой механической колебательной системы, описывающей поведение подвески автомобиля. Особенностью предложенной цифровой модели является то, что она позволяет получить такие значения выходного сигнала, которые совпадают со значениями выходного сигнала в эти-же моменты времени у ее аналогового прототипа.

3. С использованием предложенной методики проведен выбор вида адаптивной модели и экспериментальное оценивание ее параметров на примере реальной подвески легкового автомобиля и данных по вибрациям корпуса, полученных при равномерном движении автомобиля по испытательному треку с микропрофилем дорожного полотна, имитирующим тяжелый булыжник. Показано, что в рассмотренном случае наилучших результатов испытаний позволяют добиться адаптивные модели вида СС, синтезированные в разделах 2.2.4 и 2.2.2, построенные со следующими начальными параметрами: порядок модели р = 1, глубина регуляризации Q = 20.28, величина чистого запаздывания q — 2. При этом качество управления, определяемое как невязка отклика объекта управления и целевого профиля и вычисленное по алгоритму средне-квадратической погрешности, не превышает 4 процентов, в то время как ее допустимое значение ограничено величиной в 5 процентов.

5 Заключение

1. Проведен сравнительный анализ традиционных способов виброиспытаний и выявлены их основные достоинства и недостатки, оказывающие влияние на качество проведения испытаний с тем, что-бы учесть эти факторы при выработке направлений повышения качества проведения стендовых испытаний.

4. Разработаны модели формирования управляющих вибровоздействий, основанные на адаптации модели авторегрессии и скользящего среднего к предметной области включением в структуру модели звена запаздывания и трендовой составляющей, что дает возможность учесть особенности цифро-аналоговых трактов передачи информации в вибростендовом оборудовании, а построение моделей во временной области позволяет избежать проблемы стыковки соседних участков сигнала управления, характерной для спектральных методов управления.

5. Проведен синтез ориентированых на работу в реальном масштабе времени алгоритмов параметрической адаптации и формирования вибровоздействий, что дает возможность их использования в рамках предложенного метода управления виброиспытаниями.

6. Проведен обзорный анализ существующих систем управления виброиспытаниями, по результатам которого сформулированы технические требования к процессу проведения и желаемому качеству результатов стендовых виброиспытаний, предъявляемых современным уровнем автомобилестроения.

7. Разработана объектная модель системы управления, включающая в себя статические функцональные модели, динамические модели взаимодействия основных подсистем, структурные и динамические модели основных подсистем и алгоритмы реализации основных информационных процессов, протекающих в системе. Выделена алгоритмическая составляющая управляющей подсистемы, что позволило построить расширяемое множество внешне изоморфных объектов, инкапсулирующих алгоритмы параметрической адаптации и формирования управляющих воздействий.

8. По результатам сравнительного анализ существующих на данный момент операционных систем реального времени, поставлены и рассмотрены вопросы технических требований, предъявляемых к системе управления виброиспытаниями и выбрана операционная система Linux с расширением реального времени rtAI/rtLinux в качестве платформы для реализации сиситемы управления виброиспытаниями.

9. Разработана система управления стендовым оборудованием для проведения виброиспытаний автомобилей и их узлов, осуществлена ее аппробация и внедрение в производство.

10. Разработана методика формирования информационного банка, содержащего для каждого исследованного класса объектов множество допустимых, с точки зрения целей управления, моделей управления, их алгоритмов и начальных параметров.

11. Проведены экспериментальные исследования качества функционирования разработанной системы управления с использованием имитационной модели подвески автомобиля, подтвердившие достижение целей управления с помощью предложенных моделей формирования управляющих воздействий при использовании предложенного метода управления.

Библиография Кокорев, Дмитрий Юрьевич, диссертация по теме Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

1. Автоматизация настройки систем управления / Под ред. В. Я. Ронача. — М.: Энергоатомиздат, 1984.— 272 с.

2. Автоматизация прочностных испытаний несущих частей вертолета /

3. B. Наумов, А. Наумов, В. Барбашов и др. // СТА.— 1999.— № 4.—

4. C.34-40. http://www.cta.ru.

5. Адаптивные системы идентификации / Под ред. под ред. В. М. Костю-ка. Киев:Техника, 1975. - С. 284.

6. Алгоритмы: построение и анализ, 2-е издание. Пер. с англ. / Т. X. Кормен, Ч. И. Лейзерсон, P. JI. Ривест, К. Штайн.— М.: Издательский дом Вильяме, 2005. 1296 с.

7. Алексеев А. А. Применение весовой апроксимации при идентификации частотным методом // Автоматизация экспериментальных исследований и проектирование систем управления. — 1980. — С. 89-94.

8. Анализ и статистическая динамика систем автоматического управления / Под ред. Н. Д. Егупова. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. — Т. 1 из Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х т. — 748 с.

9. Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов: пер. с англ. — М.: Мир, 1976.

10. Аписимов Д. Н. Идентификация линейных днамических объектов методом экстраполяционной модуляции // Вестник МЭИ. Автоматика, вычислительная техника и информатика. — 1994. — С. 74-78.

11. Антонов А. В. Системный анализ. Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк., 2004. 454 с.

12. Аифилатов В. С., Емельянов А. А., Кукушкин А. А. Системный анализ в управлении: Учеб. пособие / Под ред. А. А. Емельянова.— М.: Финансы и статистика, 2005. — 368 с.

13. Астрем К. Ж., Болт Т. Цифровая идентификация линейных динамических систем на основе данных о нормальном режиме работы // Теория самонастраивающихся систем управления. — М:Наука, 1969.

14. Афанасьев В. И., Хачатуров А. А. Статистические характеристики микропрофиля автомобильных дорог и колебания автомобиля // Автомобильная промышленность. — 1966. — Т. 2.

15. Афанасьев В. Н., Колмановский В. В., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления: Учебное пособие для втузов. — М.: Высш.шк., 1989.-447 с.

16. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ. Пер. с англ. М.: Мир, 1982.- 488 с.

17. Баранов JI. А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. — М.: Энергоатомиздат, 1990.— 304 с.

18. Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. — 632 с.

19. Бесекерский В. А. Цифровые автоматические системы.— М.: Наука, 1976.

20. Бесекерский В. А. Микропроцессорные системы автоматического управления. — Л.: Машиностроение, 1988.

21. Бесекерский В. А., Изранцев В. В. Системы автоматического управления с микро ЭВМ. — М.: Наука, 1987.

22. Бокс Д., Дженкинс Г. М. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. Пер. с англ. (в 2 частях). — 1979.

23. Бокс Д., Джеикиис Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление: пер. с англ. Вып. 1 и 2. — М.: Мир, 1974. 406 с.

24. Борисов Е. М., Гришай Б. Н. Характеристики дорожных возмущений. Учебное пособие. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003.

25. Бриллинджер Д. Временные ряды. Обработка данных и теория. Пер. с англ. / Под ред. А. Н. Колмогорова. — М.: Мир, 1980.

26. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд/Пер. с англ.— М.: «Издательство Бином», 2000. 560 с.

27. Васильчук А. В. Информационно измерительные системы стендовых испытаний изделий автомобильной промышленности: Дис. канд. тех. наук: 05.11.16 / Самара. 1999.

28. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э. Э. Лавендела.— М.: Машиностроение, 1981.— Т. 4 из Вибрации в технике. Справочник. В 6-ти т./Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). — 509 с.

29. Витъковский С. Л. Разработка методов оценки колебательных параметров подвески при динамических испытаниях автомобилей: Дис. канд. тех. наук: 05.05.03 / unknown. — 1998.

30. Волгин Л. Н. Идентификация линейного динамического звена с помощью апроксимации паде // Известия РАН. Техническая кибернетика.-1993.-С. 114-118.

31. Волков И. И., Кокорев Д. Ю. Рекурсивный алгоритм построения АР-СС модели с полиномиальным трендом // Информационно-Измерительные и Управляющие Системы. Материалы международной научно-технической конференции. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2005. — С. 81-82.

32. Волков И. И., Кокорев Д. Ю. Цифровая модель двухмассовой механической колебательной системы // Вестник СамГТУ. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2006.- Технические науки № 41.- С. 9-12.

33. Волков И. К., Загоруйко Е. А. Исследование операций: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - 440 с.

34. Воронов А. А., Рутковский В. Ю. Современное состояние и переспек-тивы развития адаптивных систем // Вопросы кибернетики. Проблемы теории и практики адаптивного управления, — 1985.— С. 5-48.

35. Временюк В. Н. Нелинейные колебания в трансмиссии автомобиля: Дис. канд. тех. наук: 05.13.03 / unknown. — 1978.

36. Герсков В. А. Моделирование и оптимизация структуры многопроцессорных вычислительных систем автоматизированного управления в реальном времени: Ph.D. thesis / unknown. — 2001.

37. Гизанулин А. И., Семеряп В. А. Алгоритмы идентификации структуры и параметров линеаризованной модели по переходной функции // Известия ВУЗов. Теория систем управления. — 1983. — С. 12-14.

38. Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, паралельных и распределенных приложений: Пер.с англ. — М.: ДМК Пресс, 2002. — 704 с.

39. Гончаров В. И. Вещественно-интерполяционный метод синтеза автоматического управления. — Томск: ТПУ, 1995. — 107 с.

40. ГОСТ 30630.1.2-99. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации. — Введ. 01.01.2001. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 27 с.

41. ГОСТ ИСО 10816-1-97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования. — Введ. 01.07.1999.— М.: Изд-во стандартов, 2001. — 27 с.

42. Гроп Д. Методы идентификации систем. — М:Мир, 1979.

43. Гудвин Г. К., Фребе С. Ф., Э. С. М. Проектирование систем управления,- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004,- С. 911.

44. Гурецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. — М.: Машиностроение, 1974. — 328 с.

45. Г. П. И. Исследование вероятностных характеристик поверхностей распространенных типов дорог // Автомобильная промышленность.— 1968. Т. 8.

46. Дбейс С. М. Разработка и исследование принципов построения адаптивной интелектуальной системы управления с прогнозом динамического состояния и нечеткой параметрической настройкой: Ph.D. thesis / unknown. 2002.

47. Дезоер Ч., Видъясагар М. Системы с обратной связью: вход-выходные соотношения. — М.: Наука, 1983. — 280 с.

48. Дейч А. М. Методы идентификации динамических объектов.— М.: Энергия, 1979.- 240 с.

49. Динамика системы: дорога шина - автомобиль - водитель / Под ред. А. А. Хачатурова. — М.: Машиностроение, 1976.

50. Ефимов А. Н. Порядковые статистики их свойства и приложения. Новое в жизни, науке и технике. Серия «Математика, Кибернетика». — М.: Знание, 1980.

51. Е. К. В. Теория электропривода: учебник для вузов. — СПб.: Энерго-атомиздат, 1994.

52. Иванов В. А., Ющенко А. С. Теория дискретных систем автоматического управления. — М.: Наука, 1983.

53. Изерман Р. Цифровые системы управления. — М.: Мир, 1984. — 541 с.

54. Измерения и испытания / Под ред. М. Д. Генкина. — М.: Машиностроение, 1981. — Т. 5 из Вибрации в технике. Справочник. В 6-ти т./Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). — 496 с.

55. Интегрированный подход к измерениям в системе имитации дороги // Dactron magazine. — 2001.

56. Казакевич В. В. О процессе экстремального регулирования инерционных объектов при наличии возмущений // Теория дискретных, оптимальных и самонастраивающихся систем. — М:изд-во АН СССР, 1961. — С. 791-811.

57. Калинина В. Н., Панкин В. Ф. Математическая статистика. — М.: Дрофа, 2002. 336 с.

58. Каминкас В. Идентификация динамических систем по дискретным наблюдениям. — Вильнюс:Мокслас, 1982. — С. 240.

59. Катников В. Я. Непараметрическая идентификация и сглаживание данных. — М.: Наука, 1985. — 334 с.

60. Кендалл М., Стюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды: пер. с англ. — М.: Наука, 1976.

61. Клир Д. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. — М.: Радио и связь, 1990. — 544 с.

62. Кокорев Д. Ю. Программное обеспечение имитационного моделирования виброиспытаний // Математическое моделирование и краевые задачи. Труды всероссийской научной конференции. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2004.-С. 116-119.

63. Колебания машин, конструкций и их элементов / Под ред. Ф. М. Ди-ментберга, К. С. Колесникова. — М.: Машиностроение, 1980.— Т. 3 из Вибрации в технике. Справочник. В 6-ти т./Ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). — 544 с.

64. Коновалов Г. Ф. Радиавтоматика. — М.: Высшая школа, 1990.

65. Коршунов А. И., Костенко С. Т. К определению коэффициентов передаточных функций по переходной характеристике // Известия ВУЗов. Электромеханика, — 1993.— С. 67-73.

66. Кремер Н. Ш., А. П. Б. Эконометрика: Учебник для вузов / Под ред. проф. Н. Ш. Кремера,- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.- 311 с.

67. Кулагин В. П. Построение быстродействующих адаптивных наблюдателей в классе непрерывных моделей с дискретными измерениями: Дис. канд. тех. наук: 05.13.01 / unknown. М., 2001.- С. 134.

68. Левина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин -измерительные преобразователи: учебное пособие для вузов.— JL: Энергоатомиздат, 1993.

69. Лейно А. Л. Повышение виброзащитных свойств подвески автомобиля путем совершенствования кинематических характеристик: Дис. канд. тех. наук: 05.13.03 / unknown. 1992.

70. Лъюнг Л. Идентификация систем: теория для пользователя: пер. с англ. М.: Наука, 1991. - 432 с.

71. Методы идентификации систем. — М.: Мир, 1979. — 280 с.

72. Методы и средства идентификации динамических объектов. — Л.: Энергоатомиздат, 1989. — 280 с.

73. Методы приближенного преобразования Фурье и обращения преобразования Лапласа. — М.: Наука, 1974.— 223 с.

74. Микропроцессорные системы автоматического регулирования. Основы теории и элементы: учебное пособие / В. В. Солодовников, В. Г. Коньков, В. А. Суханов, О. В. Шевяков; Под ред. С. В. В. — М.: Высш.шк., 1991.

75. Мирошник И. В. Согласованное управление многоканальными системами. — JI.: Энергоатомиздат, 1990. — 128 с.

76. Монтгомери Д. К. Планирование экспериментов и анализ данных: пер, с англ. — JL: Судостроение, 1980. — 384 с.

77. Навроцкий К. Л. Теория и проектирование гидро и пневмоприводов: учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 1991.

78. Никифоров В., Фрадков А. Л. Схемы адаптивного управления с расширенной ошибкой // АиТ. 1994. - Т. 9. - С. 3-32.

79. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е издание переработанное и дополненное. — JL: Энергоатомиздат, 1991.

80. Новоградов Б. Н. Расчет частотных характеристик нелинейных автоматических систем. — М.: Машиностроение, 1986. — 200 с.

81. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. — Третье издание изд. — СПб.: Невский диалект, 2001. — С. 557.

82. Основы автоматического управления / Под ред. П. В. С. — М.: Наука, 1974. 720 с.

83. Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций / А. И. Солонина, Д. А. Улахович, С. М. Арбузов и др. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. — С. 608.

84. Острем К., В. В. Системы управления с ЭВМ. — М.: Мир, 1987.

85. Павленко А. Н. Проектирование устройств цифровой обработки сигналов в режиме реального времени для многоканальных акустических систем: Дис. канд. тех. наук: 05.13.05 / unknown. — М., 2003.— С. 160.

86. Пархиловский И. Г. Автомобильные рессоры.— М.: Машиностроение, 1972.

87. Пархоловский И. Г. Спектральная плотность распределения неровностей микропрофиля дорог и колебания автомобиля // Автомобильная промышленность. — 1961. — Т. 10.

88. Паршева Е. А. Децентрализованное адаптивное управление динамическими системами с запаздыванием: Ph.D. thesis / unknown. — 2001.

89. Певзнер А. Я., Тихонов А. А. Исследование статистических свойств микропрофиля основных типов автомобильных дорог // Автомобильная промышленность. — 1964. — Т. 1.

90. Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления. — М.: Наука, 1986.

91. Перельман И. И. Текущий регрессионный анализ и его применение в некоторых задачах автоматического управления // Изв. АН СССР ОТН Энергетика и автоматика. — I960. — № 2.— С. 122-131.

92. Петров Б. Н., Рутковский В. Ю. Двухканальная инвариантность в беспоисковых самонастраивающихся системах автоматического управления. 3 № 3, 4. 1965.

93. Пожарицкий Я. Н. Исследование нагрузочных режимов основных деталей шасси автомобиля с целью оценки их долговечности: Дис. канд. тех. наук: 05.13.03 / unknown. — 1969.

94. Полушин И. Г., Фрадков А. Л., Хилл Д. Д. Анализ и синтез нелинейных систем на основе понятий пассивности и диспассивности // Анализ и управление нелинейными колебательными системами. — СПб: Наука, 1998. 252 с.

95. Построение моделей внутренней структуры динамических систем по входным-выходным соотношениям // Автоматика и телемеханика.— 1984. С. 5-19.

96. Разумов О. С., Благодатских В. А. Анализ и синтез систем: теория и практика. — М.: Атлас, 2003. — 288 с.

97. Райбмаи Я. С., Чадеев В. М. О концепции адаптивных систем управления с идентификатором // Автоматика и Телемеханника. — 1982.— №9.-С. 54-60.

98. Растриган Л. А. Современные принципы управления сложными объектами. — М.: Сов.радио, 1980.— 232 с.

99. Ретушпяк В. Методика идентификации динамических объектов на базе дискретного преобразования Фурье выборок сигналов: Ph.D. thesis / unknown. — 2001.

100. Решетняк Е. П. Субоптимальная адаптивная система управления с эталонной моделью // Известия РАН. Техническая кибернетика,— 1992.-С. 11-16.

101. Розенберг Д., Скотт К. Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ прецендентов: Пер. с англ.— М.: ДМК Пресс, 2002. 160 с.

102. Романенко В. Д., Игнатеико Б. В. Адаптивное управление техническими процессами на базе ЭВМ. — Киев: Выща школа, 1990. — 335 с.

103. Ротенберг В. В. Подвеска автомобиля. — М.: Машиностроение, 1972.

104. Саргович В. Г. Адаптивное управление. — М:Наука, 1981.

105. Сильвестров А. Н., Читаев П. И. Идентификация и оптимизация автоматических систем. — М.: Энергоатомиздат, 1978.— 200 с.

106. Синтез активных RC-цепей / Под ред. А. А. Латне. — М.: Связь, 1975. — 296 с.

107. Случайные колебания. / Под ред. С. Кренделла. — М.: Мир, 1967. — 356 с.

108. Современные методы идентификации систем: пер. с англ. / П. Эйкхофф,

109. A. Ванечек, Е. Савараги и др.; Под ред. Э. П. — М.: Мир, 1983. — 400 с.

110. Спицын А. В. Адаптивные регуляторы с пробным гармоническим сигналом для объектов с перемеными параметрами: Ph.D. thesis / unknown. — 2001.

111. Срагович В. Г. Теория адаптивных систем. — М.: Наука, 1976.— 320 с.

112. Теоретические основы системного анализа / В. И. Новосельцев, Б. В. Тарасов, В. К. Голиков, Б. Е. Демин; Под ред. В. И. Новосельцева. — М.: Майор, 2006.- 592 с.

113. Терехов В. А. Теория построения многомерных инвариантных и адаптивных систем управления динамическими объектами: Ph.D. thesis / unknown. 2002.

114. Туник А. А., Мовсесян В. М. Об алгоритмах управления цифровой системой воспроизведения векторного случайного процесса с заданной спектральной матрицей // Кибернетика и вычислительная техника. — Киев: Наукова думка, 1975. — С. 98-107.

115. Тюрин 10. Н., Макаров А. А. Анализ данных на компьютере / Под ред.

116. B. Э. Фигурнова. — М.: ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995. — 384 с.

117. Уидроу Б., Стирнс С. Адаптивная обработка сигналов. — М.: Радио и связь, 1989. 440 с.

118. Устойчивость адаптивных систем / Б. Андерсон, Р. Битмид, К. Джонсон, other. — М.: Мир, 1989.

119. Фельшбаум А. А. Теория дуального управления // Автоматика и телемеханика. 1960. - № 2. - С. 1240-1249.

120. Фельшбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем.- М:Наука, 1966.- С. 623.

121. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. — М.: Лаборатория базовых знаний, 2001.— 616 с.

122. Финченко В. 10. Использование полиномов Лаггера для идентификации динамических систем. Харьков: ДЕП. В Укр. ИНТЭИ 27.11.96,1996. -Vol. 186.

123. Фомин В. П., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. — М.: Наука, 1981. — 448 с.

124. Фрадков А. Л. Адаптивное управление в сложных системах. — М.: Наука, 1990. — 296 с.

125. Цепелева Т. И. Аналитический метод расчета динамической нагру-женности транспортного средства: Дис. канд. тех. наук: 05.13.03 / unknown. — 1989.

126. Цыпкин Я. 3. Основы теории идентификации.— М.: Наука, 1984. — 300 с.

127. Чадеев В. М. Некоторые вопросы определения характеристик с помощью уточняемой модели // Техническая кибернетика. — 1965. — С. 6165.

128. Чадеев В. М., Райбман Н. С. Области применения различных методов идентификации // Автоматика и Телемеханника. — 1969. — № 6. — С. 204-205.

129. Шамриков Б. М. Параметрическая идентификация динамических объектов по выборкам ограниченного объекта // Известия АН. Теория и системы управления. — 1997. — С. 81-89.

130. Шейнберг Ш. Е. Идентификация в системах управления. — М.: Энерго-атомиздат, 1987. — Т. 668 из Библиотека по автоматике. — 80 с.

131. Эйкхофф Л. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния: пер. с англ. / Под ред. Н. С. Райбман. — М.: Мир, 1975. 585 с.

132. Эльхупов С. Н. Математическое и программное обеспечение вибрационной диагностики оборудования: Дис. канд. тех. наук: 05.13.01 / Иркутск,- М., 2002.- 0 с.

133. Яснецкий Е. А. Методы и средства моделирования динамических систем с интелектуальными компонентами: Дис. канд. тех. наук: 05.13.11 / unknown. — 2001.

134. Box G., Wilson К. В. On the experimental attainment of optimum conditions // Journal of the Royal Statistical Society. — 1951.— Vol. 13, no. 1.

135. Corn D. V., Denth A. The direct parameter identification one dimension system // Int. J. Contr. 1983. - Pp. 1215-1221.

136. Goodman T. P., Reswick J. B. Determination of System Characteristics from Normal Oprating Record. 78 no. 2.- Trans. ASME, 1956.- Pp. 259-271.

137. Landay Y. D. Adaptive Control.-the Reference Approach. — New York: M.Dekker, 1979.

138. Luenberger D. G. Observing the state of a linear system // IEEE Transactions. 1964. — 74-80 pp.

139. Oliver P. D. Online system identification using lagguerre series // IEE Proc. Contr. Teory and Арр1.-1Ш.— Pp. 249-254.

140. Reswick J. B. Disturbance-Responce Feedback.— Trans. ASKS, January, 1956. Pp. 153-162.

141. Wahlberg В., Makila P. M. On approximation of stable linear dynamical systems using laguerre and kautz function // Automatica. — 1996. — Pp. 693-708.

142. Whitfield A. H., Messali N. Continuos system order identification from plant input-output data // Int. J. Contr. 1987,- Pp. 1399-1410.161

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00