Таркивский Виталий Евгеньевич Цифровые методы и средства определения функциональных характеристик сельскохозяйственных тракторов

Краткое описание

Таркивский Виталий Евгеньевич Цифровые методы и средства определения функциональных характеристик сельскохозяйственных тракторов

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Таркивский Виталий Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Показатели, методы и средства определения характеристик тракторов сельскохозяйственного назначения

1.2 Цифровые технологии при испытаниях тракторов сельскохозяйственного назначения

1.2.1 Измерительные информационные системы для определения показателей сельскохозяйственных тракторов

1.2.2 Методы и средства определения пройденного пути, скорости, буксования движителей и частоты вращения ВОМ

1.2.3 Методы и средства определения тягового усилия

1.2.4 Методы и средства определения расхода топлива

1.3 Тенденции развития методов и средств испытаний тракторов сельскохозяйственного назначения

1.4 Анализ эффективности существующих методов и средств испытаний тракторов сельскохозяйственного назначения

1.5 Основные выводы, цели и задачи исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАКТОРОВ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1 Обоснование и математическое моделирование системы определения буксования движителей на принципах инерциальной навигации

2.1.1 Обоснование принципа определения угла поворота ведущего колеса на основе инерциальной навигационной системы

2.1.2 Микроэлектромеханические системы инерциальной навигации

2.1.2.1 Основные принципы микроэлектромеханических систем инерциальной навигации

2.1.2.2 МЭМС-акселерометры

2.1.2.3 МЭМС-гироскопы

2.1.2.4 МЭМС-магнитометры

2.1.3 Основные методы представления ориентации датчика

в пространстве

2.1.3.1 Матрица углов Эйлера

2.1.3.2 Направляющие косинусы

2.1.3.3 Кватернионы

2.1.3.4 Общий алгоритм определения угловой ориентации датчика

2.1.4 Анализ существующих математических моделей ориентации инерциального датчика угла положения ведущего колеса

2.1.4.1 Комплементарный фильтр

2.1.4.2 Расширенный фильтр Калмана

2.1.4.3 Кубатурный фильтр Калмана

2.1.4.4 Сигма-точечный фильтр Калмана

2.1.5 Разработка и обоснование фильтра ориентации инерциального датчика буксования

2.2 Теоретическое обоснование выбора метода цифровой обработки данных при определении тягового усилия

2.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Разработка программы и общей методики проведения экспериментов

3.2 Программа лабораторных исследований инерциального датчика угла поворота ведущего колеса

3.2.1 Функциональная схема стенда для исследований инерциального датчика угла поворота ведущего колеса

3.2.2 Конструкция испытательного стенда

3.2.3 Выбор типа модуля инерциальной навигационной системы

3.2.4 Система обработки данных инерциальной навигации

3.2.5 Система беспроводной передачи данных

3.2.6 Программное обеспечение испытательного стенда

3.2.7 Метрологическое обеспечение лабораторных исследований

3.3 Программа полевых исследований

3.4 Измерительная информационная система для получения и контроля функциональных характеристик тракторов

3.4.1 Структурная схема распределённой измерительной информационной системы

3.4.2 Инерциальный датчик угла поворота движителей

3.4.3 Система беспроводной передачи цифровой информации

3.4.4 Система сбора и обработки аналоговых сигналов

3.4.5 Система сбора и обработки дискретных сигналов

3.4.6 Программное обеспечение

3.4.6.1 Встроенное программное обеспечение инерциального датчика и модулей измерительной информационной системы

3.4.6.2 Алгоритм расчёта показателей сельскохозяйственных тракторов

3.4.6.3 Программа «Исследователь»

3.4.7 Общая компоновка и состав измерительной информационной системы

3.5 Условия проведения полевых исследований

3.6 Оборудование и технические средства для экспериментальных исследований

3.7 Подготовка трактора к экспериментальным исследованиям

3.8 Подготовка пункта дистанционного контроля показателей

3.9 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты лабораторных исследований инерциальной навигационной системы

4.1.1 Результаты исследований на статическом стенде

4.1.2 Результаты исследований на динамическом стенде

4.1.3 Анализ результатов исследований фильтров ориентации

4.2 Результаты полевых исследований технических средств определения показателей эффективности тракторов

4.2.1 Оценка эффективности инерциальной системы определения буксования

4.2.2 Оценка эффективности обработки сигнала датчика тягового усилия трактора

4.3 Выводы по главе

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Рекомендации по применению методов и технических средств определения функциональных характеристик тракторов сельскохозяйственного назначения

5.2 Оценка экономической эффективности результатов исследований

5.2.1 Определение затрат на изготовление измерительной информационной системы

5.2.2 Определение затрат на модернизацию существующих средств измерения

5.2.3 Технико-экономический анализ

5.3 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ