Способ адаптивного управления мобильной машиной

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОЙ МАШИНОЙ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Пузанова Ольга Владимировна Тарасик Владимир Петрович(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(56) Пузанова О.В. Определение характеристик автоматического управления блокированием гидротрансформатора большегрузного автомобиля-самосвала. Сборник материаловмеждународной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и магистрантов. - Гомель, 2003. - С. 29-32.7330 1, 2005.2379997 , 2003.5820513 , 1998.6151544 , 2000. Тарасик В.П. и др. Транспортная эффективность автомобиля и характеристики управления ГМП. Автомобильная промышленность. - М. Машиностроение, 2004. -6. - С. 27-28.(57) Способ адаптивного управления мобильной машиной, заключающийся в том, что осуществляют выбор информационных переменных для автоматической системы управления трансмиссией мобильной машины, посредством которой получают характеристики управления и выявляют факторы, влияющие на полученные характеристики управления, отличающийся тем, что посредством датчиков измеряют информационные переменные,характеризующие изменение факторов в виде воздействия внешней среды, управляющих воздействий оператора и параметров мобильной машины, в блоке управления автоматической системы управления по измеренным значениям информационных переменных определяют факторы, влияющие на характеристики управления трансмиссией, уровень влияния 9945 1 2007.10.30 которых оценивают путем анализа корреляционных связей между параметром характеристик управления и каждым фактором с определением пар факторов, имеющих заданный уровень корреляционной связи, из которых путем анализа корреляционных связей данных пар факторов и параметров характеристик управления осуществляют выбор информационных переменных для адаптивной работы автоматической системы управления. Изобретение относится к области автотракторостроения и может быть использовано при создании перспективных систем управления автоматической трансмиссией мобильной машины. Известен способ адаптивного управления энергетическими режимами автотранспортного средства, заключающийся в выборе, измерении, обработке и анализе информационных сигналов для формирования на их основе характеристик управления переключением передач, при этом характеристики управления получают на основе зависимостей, характеризующих влияние на показатели эффективности автотранспортного средства параметров внешней среды, воздействий водителя и параметров процессов, происходящих в двигателе и трансмиссии автотранспортного средства 1. Известны также критерии, предписанные рядом нормативных документов для качественных оценок показателей эффективности выполнения транспортной работы автомобиля топливной экономичности, динамики разгона, средней эксплуатационной скорости,устойчивости движения в сложных дорожных условиях и др. 2. В ряде случаев эти критерии, пригодные для сопоставительной оценки эффективности работы автомобилей, не зависят, однако, от характеристик управления трансмиссией и их использование не всегда оправдано при создании как программных, так и адаптивных систем управления. Реальные условия эксплуатации автотранспортных средств существенно отличаются от условий, принятых в нормативных документах. К тому же набор факторов, существенных для их учета в программе управления автомобилем, и их значимость для процесса постоянно меняется с изменением транспортной ситуации. При избыточном количестве информационных переменных некоторые из них могут вступать в противоречия и не привносить полезной информации об условиях функционирования мобильной машины. Задача состоит в том, чтобы ограничить этот набор факторов некоторым количеством действительно необходимых для формирования программы управления и вместе с тем не оставить без учета наиболее существенные факторы. Поставленная задача решается тем, что в предложенном способе адаптивного управления мобильной машиной осуществляют выбор информационных переменных для автоматической системы управления трансмиссией мобильной машины, посредством которой получают характеристики управления и выявляют факторы, влияющие на полученные характеристики управления, согласно изобретению, посредством датчиков измеряют информационные переменные, характеризующие изменение факторов в виде воздействия внешней среды, управляющих воздействий оператора и параметров мобильной машины, в блоке управления автоматической системы управления по измеренным значениям информационных переменных определяют факторы, влияющие на характеристики управления трансмиссией, уровень влияния которых оценивают путем анализа корреляционных связей между параметром характеристик управления и каждым фактором с определением пар факторов, имеющих заданный уровень корреляционной связи, из которых путем анализа корреляционных связей данных пар факторов и параметров характеристик управления осуществляют выбор информационных переменных для адаптивной работы автоматической системы управления. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показана структурная схема автоматической системы управления трансмиссией мобильной машины, а на фиг. 2 - алгоритм выбора информационных переменных автоматической системы управления. 2 9945 1 2007.10.30 Трансмиссия мобильной машины 2 (фиг. 1), содержащая гидротрансформатор 3, коробку передач 4 и главную передачу 5, преобразует параметры потока энергии, передаваемого от двигателя 1 к ведущим колесам 6. Автоматическая система управления трансмиссией мобильной машины предназначена для управления данным преобразованием. При этом автоматическая система управления должна учитывать изменение факторов,влияющих на процесс управления воздействий внешней среды, управляющих воздействий оператора и параметров самой мобильной машины. Автоматическая система управления трансмиссией включает систему датчиков ,электронный блок управления 10 и исполнительную систему 11. Датчикислужат для измерения информационных переменных, доставляющих в систему информацию об изменениях факторов, влияющих на процесс управления. Например, могут использоваться следующие датчики 1 - датчик выбранного оператором режима управления, задаваемого селектором 7 2 - датчик положения педали акселератора 8 3, - датчик продольного уклона дороги 9 4 - датчик текущего расхода топлива двигателя 1 5 и 6 - датчики частоты вращения и вращающего момента двигателя 7 и 8 - датчики частоты вращения и вращающего момента турбинного колеса гидротрансформатора 3 9 - датчик скорости мобильной машины 10 - датчик полезной нагрузки мобильной машины и др. Электронный блок управления 10 предназначен для формирования сигналов управления трансмиссией на основании обработки данных о величинах информационных переменных и в соответствии с характеристиками управления переключением передач и блокированием/разблокированием гидротрансформатора. Характеристики управления представляют собой зависимости параметра управленияот информационных переменных . Параметрами характеристик управления являются значения скорости мобильной машины , при достижении которых формируются сигналы управления. Исполнительная система 11 предназначена для выполнения всех необходимых операций включения/выключения элементов управления 12, соответствующих поступающим на них сигналов управления. Элементы управления представляют собой фрикционы гидромеханической трансмиссии. Характеристики управления, учитывающие полный комплекс возможных информационных переменных, получают предварительно посредством математического моделирования движения мобильной машины в характерных для нее условиях эксплуатации. Эти характеристики заносят в электронный блок управления 10. При движении машины в реальных условиях производят выбор факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на эффективность управления. Для выбора информационных переменных системы управления трансмиссией мобильной машины, согласно изобретению, выполняют последовательность действий, представленных на фиг. 2. После пуска двигателя происходит инициализация запуска алгоритма управления (блок 1) и загружается база данных (блок 2). При движении машины осуществляют фиксацию и преобразование сигналов , получаемых от системы датчиков(блок 3). В блоке 4 выполняют оценку влияния факторов на параметры характеристик управления. Затем производят выбор факторов, существенно влияющих на характеристики управления. Оценку уровня влияния осуществляют путем анализа корреляционных связей между параметром характеристики управленияи каждым фактором . Из существенно влияющих факторов отбирают информационные переменные. Для этого производят построение корреляционной матрицы факторов. Корреляционная матрицапредставляет собой таблицу с количеством строк и столбцов, равным количеству существенных факторов. Элементами матрицыявляются коэффициенты корреляционной связи между факторами-ой строки и -го столбца. Матрица симметрична относительно главной диагонали, элементы которой равны единице. Построение матрицы корреляционной связи факторов организовано блоками 5-14(фиг. 2). Блок 5 организует цикл расчета коэффициентов корреляции существенных факторов по столбцамматрицы, а блок 6 - по строкам . Вычисление коэффициентов корреляциивыполняет блок 7 программы алгоритма. Если значение коэффициента корреляцииниже 3 9945 1 2007.10.30 заданного уровня(блок 8), то вычисляется следующий коэффициент корреляции. Если же, то осуществляют оценку влияния каждого из данной пары факторовина параметр характеристики управления . Для этого вычисляют коэффициент корреляциимежду фактором -ой строки и параметром характеристики управления(блок 9) и коэффициент корреляциимежду фактором -го столбца и параметром характеристики управления(блок 10). Затем оценивается значимость каждого фактора для параметра(блок 11). Менее значимый фактор удаляется (блоки 12 и 13). Это исключает избыточность информационных переменных. При этом из матрицы факторов удаляется столбец и строка, соответствующие данному фактору. Результатом является построение матрицы факторовс заданным уровнем корреляционной связимежду собой. Эти факторы принимают в качестве информационных переменных адаптивной системы управления трансмиссией мобильной машины. Источники информации 1. Патент 7330, С 1, 2005. МПК В 60 41/06. 2. Тарасик В.П. и др. Транспортная эффективность автомобиля и характеристики управления ГМП // Автомобильная промышленность. - Москва Машиностроение, 2004.6. - С. 27-28. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4