ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 4
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ............... 11
1.1. Мировые тенденции развития в автомобильной отрасли ......................... 11
1.2. Состояние и перспективы развития автомобильной отрасли в России.... 15
1.3. Анализ существующих вариантов компоновки тяговых электродвигателей
электромобиля ............................................................................................................ 19
1.4. Анализ эффективности существующих систем управления
электродвигателем при поворотах и манёврах ......................................................... 22
1.4.1. Линейная система управления электроприводом ............................... 24
1.4.2. Нелинейная система управления электроприводом ........................... 25
Выводы по главе 1 .............................................................................................. 29
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОННОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОАВТОМОБИЛЕМ НА ОСНОВЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ................. 30
2.1. Математические модели линейной и нелинейной систем управления .... 30
2.2. Влияние инерционных сил на характер движения транспортного средства
при поворотах и манёврах ......................................................................................... 33
2.3. Влияние погодных условий на эффективность управления транспортным
средством .................................................................................................................... 36
2.4. Математическая модель системы электронного дифференциала на основе
НС ............................................................................................................................... 38
Выводы по главе 2 .............................................................................................. 44
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ И
МЕТОДИКИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ НС ............................................................ 45
3.1. Разработка физической модели электромобиля ........................................ 47
3.2 Методика получения экспериментальных данных для обучения НС ....... 55
3.2.1. Методика получения экспериментальных данных ............................. 55
3.2.2. Методика обработки данных для создания датасета .......................... 62
3.2.3. Выбор типа нейронной сети для реализации системы электронного
дифференциала ........................................................................................................... 67
3.2.4. Разработка программного обеспечения для обучения нейронной сети
на основе полученных экспериментальных данных ................................................ 69
Выводы по главе 3 .............................................................................................. 73
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ
ОБУЧЕНИЯ НС И НАСТРОЙКА ЕЁ АРХИТЕКТУРЫ ................................... 74
3
4.1. Получение экспериментальных данных для обучения НС с помощью физической модели электромобиля .......................................................................... 74
4.2. Настройка архитектуры нейронной сети под полученные обработанные экспериментальные данные ....................................................................................... 77
4.2.1. Исследование влияния batch size на качество обучения нейронной сети ..................................................................................................................................... 78
4.2.2. Исследование методов градиентного спуска для выбора метода оптимизации нейросети ............................................................................................. 84
4.2.3. Исследование влияния функции потерь на точность прогнозирования НС ............................................................................................................................... 86
4.3. Результаты обучения конечной архитектуры НС ...................................... 88
4.4. Перспективы дальнейших исследований ................................................... 94
Выводы по главе 4 .............................................................................................. 99
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ................................................................ 101
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................ 103
Приложение А. Принципиальная схема разработанной физической модели электромобиля и использованные компоненты. .................................................... 118
Приложение Б. Печатная плата разработанной модели электромобиля с электронной дифференциальной системой ............................................................ 121
Приложение В. Внешний вид и размеры передаточного механизма для тягового привода модели электроавтомобиля ....................................................................... 123
Приложение Г. ПО для обучения нейронной сети на подготовленных данных. . 124
Приложение Д. Дорожная карта диссертационной работы ................................... 129
Приложение Е. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ ................... 130
Приложение Ж. Акт внедрения в производственный процесс .............................. 131
