Апаратно-програмні засоби керування подачею палива двигуна за умов неповної інформації

Abstract

Результатами досліджень є: побудова детермінованої математичної моделі двигуна внутрішнього згоряння; опис рухів мас моделі системою лінійних диференціальних рівнянь, параметри якої нормалізовані за допомогою методів теорії подібності; отримання передавальних функцій механічних каналів за допомогою програмного середовища Mathcad і методу визначників. Також встановлено збіг отриманих передавальних функцій і вперше запропоновано подати крутну схему силового агрегату механічною системою з одним ступенем свободи; у програмному середовищі Matlab досліджені частотні характеристики каналу передачі крутних моментів. Встановлена ефективність розробленого прикладного програмного забезпечення. Наукова новизна полягає у розробці архітектури апаратно-програмних засобів задання фаз подачі палива на основі використання принципу управління зі зворотним зв’язком за станом частотномодульованого сигналу швидкості обертання колінчастого валу. Розроблена інформаційна технологія обробки масиву дослідних даних з метою визначення сигналу флуктуацій. Створене алгоритмічне забезпечення моніторингу циліндрових потужностей на основі розв’язання перевизначеної системи несумісних алгебраїчних рівнянь для встановлення параметрів вектору вагових коефіцієнтів циліндрів. Для пошуку її рішення використані метод найменших квадратів та ітераційний метод Зейделя за умови нульових часткових похідних компонентів узагальненого функціоналу. Як наслідок математичних перетворень, отримана симетрична й позитивно визначена матриця Грама. Встановлена межа невизначеності розв’язання системи алгебраїчних рівнянь, при досягненні якої обчислювальний процес зупиняється. Практична значимість. Полягає у розробці алгоритмічного забезпечення моніторингу циліндрових потужностей за частотного подання сигналу флуктуацій із використанням передавальних функцій механічних каналів і апроксимованих крутних моментів. Моніторинг циліндрових потужностей орієнтований на встановлення параметрів кривої, що проходить через усі точки вимірювальної інформації та згладжує можливі викиди за рахунок їхньої невизначеності. Використане перетворення Лапласа за нульових початкових умов в якості математичного апарату встановлення інформаційних зв’язків між крутними моментами циліндрів і сигналом флуктуацій першої маси колінчастого валу. У програмному середовищі Mathcad створена схема комп’ютерного моделювання сигналу нерівномірності обертання першої маси й, на основі використання методу регулювання довжини інформаційних зв’язків, проведена ідентифікація її параметрів.