СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………………………………… 10
Особенности реализации цикличных грузоперевозок
беспилотным автомобильным электротранспортом……………………. 10
Особенности эксплуатации автомобильного электротранспорта… 14
Обзор и анализ методов определения законов оптимального
управления движением транспортных машин…………………………... 17
Анализ математических моделей динамики колесных машин…… 22
Анализ математических моделей основных узлов и систем
беспилотной электрической колесной машины…………………………. 26
Математическое описание условий движения………………………. 31
Задачи исследования…………………………………………………….. 35
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ БЕСПИЛОТНОЙ
КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ………………………………………………………. 36
Математическая модель криволинейного движения беспилотной
колесной машины в естественных координатах………………………… 36
Математическое описание зависимости коэффициента
сопротивления от кривизны и скорости движения колесной машины. 40
Выводы по Главе 2………………………………………………………. 48
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ………………. 50
Объект испытаний и аппаратурно-измерительный комплекс……. 50
3
Стр.
Методика проведения эксперимента и определение расчетно-экспериментальной зависимости коэффициента сопротивления при криволинейном движении колесной машины…………………………… 52
3.2.1. Особенности обработки экспериментальных данных, полученных с помощью тензоколес Kistler RoaDyn2000 S6HT………………………... 53
3.2.2. Результаты обработки экспериментальных данных……………….. 60
Выводы по Главе 3………………………………………………………. 68
ГЛАВА 4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКОНА ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ БЕСПИЛОТНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ………………………………………………………. 69 Постановка задачи оптимизации……………………………………… 69
Учет ограничений при определении закона оптимального управления тяговым приводом колесной машины……………………... 72
4.2.1. Учет ограничения типа равенство на время движения по маршруту……………………………………………………………………. 72
4.2.2. Учет ограничений на ускорения при движении по маршруту…….. 73
4.2.3. Учет ограничений, обусловленных механической характеристикой силовой установки при движении по маршруту………………………….. 75 Особенности определения оптимального закона управления тяговым электроприводом беспилотной колесной машины при наличии в его составе нескольких электродвигателей…………………. 77
Модифицированные функции создания, мутации и рекомбинации генетического алгоритма……………………………………………………. 78
4.4.1. Модифицированная функция создания наборов варьируемых параметров…………………………………………………………………... 78
4.4.2. Модифицированная функция мутации варьируемых параметров... 80
4
Стр.
4.4.3. Модифицированная функция рекомбинации варьируемых параметров………………………………………………………………….. 83
Общая схема алгоритма оптимизации………………………………... 85
Выводы по Главе 4………………………………………………………. 87
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДВУХ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В СОСТАВЕ ТРАНСМИССИИ БЕСПИЛОТНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ…………………………………88
Технические характеристики объекта исследования. Метод определение рациональных параметров тягового электропривода…... 88
Формирование типового маршрута движения для циклических грузоперевозок………………………………………………………………... 93
Выбор параметров алгоритма оптимизации………………………… 95
5.3.1. Выбор размера популяции и количества поколений………………. 95
5.3.2. Особенности одновременного варьирования скорости на маршруте и коэффициента распределения тяги между электродвигателями………………………………………………………… 97 Определение закона оптимального управления и суммарных потерь энергии беспилотной колесной машины при выполнении одного ездового цикла……………………………………………………….. 98
5.4.1. Оптимизация скорости при движении по маршруту………………. 98
5.4.2. Оптимизация скорости и коэффициента распределения тяги между электродвигателями при движении по маршруту………………………… 102
Оценка эффективности применения двух тяговых электродвигателей, работающих в разных диапазонах, в составе трансмиссии беспилотной колесной машины при цикличных грузоперевозках………………………………………………………………. 10
