CC BY
27
-:-п п-:-
Для д'гагностування параметр'гв га-
льмiвноi системи окремого вагона та состава тпзда розроблено математич-ну модель, яка впроваджена в алгоритм роботи програмно-апаратного комплексу. Вона дозволяе iмiтуватироботу пра-цездатного гальмiвного обладнання та виявляти з високою достовiрнiстю дiа-гностичш ознаки техшчного стану пнев-матичноi системи пасажирських ваготв
Ключовi слова: пасажирський вагон, дiагностична станщя, датчик, гальмо-ве обладнання, математична модель,
випробувальний стенд, тиск повтря
□-□
Для диагностики параметров тормозной системы отдельного вагона и состава поезда разработана математическая модель, которая внедрена в алгоритм работы программно-аппаратного комплекса. Она позволяет имитировать работу трудоспособного тормозного оборудования и выявлять с высокой достоверностью диагностические признаки технического состояния пневматической системы пассажирских вагонов
Ключевые слова: пассажирский вагон, диагностическая станция, датчик, тормозное оборудование, математическая модель, испытательный стенд, давление воздуха
УДК 629.4.077-592
|DOI: 10.15587/1729-4061.2016.66007
РОЗРОБКА ЕЛЕКТРОННОТ Д1АГНОСТИЧНОТ СИСТЕМИ ДЛЯ П1ДВИЩЕННЯ ДОСТОВ1РНОСТ1 Д1АГНОСТУВАННЯ ГАЛЬМ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОН1В
В. Г. Равлюк
Кандидат техычних наук, доцент* E-mail: [email protected] Я. В. Дерев'янчук Асистент* E-mail: [email protected] I. М. Афанасен ко Старший викладач* E-mail: [email protected] М. Г. Равлюк Старший викладач* *Кафедра вагоыв УкраТнський державний уыверситет залiзничного транспорту пл. Фейербаха, 7, м. Харюв, УкраТна, 61050
1. Вступ
Основт завдання залiзницi - це пропускна та про-вiзна спроможтсть, швидюсть руху та вага поiздiв, що обертаються, - визначають вимоги до гальмiвних систем i залежать вiд рiвня технiчних характеристик гальм.
Стан гальмiвного обладнання пасажирських ва-гонiв не вiдповiдаe необхiдним експлуатацшним ви-могам, тому на його ремонт i усунення дефектiв, що викликаш несправною роботою гальм, витрачаються великi кошти. Як показуе досвщ експлуатацii, основна частина витрат на утримання пасажирського госпо-дарства припадае на обробку та закутвлю колiсних пар, а аналiз причин, за якими бракуються колiснi пари, якi потрапляють на обточування, виявив, що найчастше iх бракують через повзуни, навари, вищер-бини, якi зазвичай з'являються внаслiдок неправиль-ноi роботи гальмовоi системи пасажирського рухомого складу. Крiм цього, трiщини на дисках колю, перегрiви букс спостерiгаються, в основному, на колесах, що мають нерiвномiрний прокат, який е також наслщком несправностей у гальмiвнiй системi, що викликае не-обхiднiсть проводити дослщження з дiагностування технiчного стану гальмiвного обладнання пасажир-ського рухомого складу.
2. Аналiз попередшх дослщжень та постановка проблеми
Одшею з найважливiших умов забезпечення без-пеки залiзничних перевезень е широке впровадження засобiв технiчного дiагностування гальмовоi системи пасажирських вагонiв на шляху прямування та тд-готовки '¿х до рейсу. Тому виникае необхвдшсть вико-нання ретельного аналiзу для широкого впровадження засобiв техшчного дiагностування, що дозволить пiдвищити штенсившсть використання пасажирських вагонiв, полегшить важку i небезпечну працю робини-кам, як здiйснюють контроль за процесом експлуата-цп вагонiв.
Питанням дiагностування вузлiв рухомого складу, а зокрема електропневматичних гальм присвячено багато наукових праць. У стати [1] запропоновано адаптивний закон керування електропневматичними гальмами (ЕПГ), що дозволяе при нестачi апрюрно' шформацп про об'ект управлшня реалiзувати вимоги, яю запропонованi до системи автоматизованого управлшня ЕПГ.
Передумови широкого впровадження пневматич-них гальм з електронним керуванням на залiзничному рухомому складi заметь звичайних пневматичних очевиднi та описаш у роботi [2], дозволили скоротити
у5
©
на 5-15 % витрати палива на тягу поiздiв, зб^ьшити на 20 % пропускну здатшсть вантажонапружених лшш, полшшити керованiсть поiздiв, пiдвищити швидюсть i безпеку руху, зменшити дiючi в складi поiздiв поз-довжш навантаження.
У методицi [3] для автоматичних стевддв застосо-вано тдхщ до гальмiвного приладу як до сукупносп пневматичних вузлiв, що знаходяться в певнш залеж-ностi один ввд одного. Перевiрка головних i мапстраль-них частин здiйснюeться окремо, за спещально розро-бленими програмами, «еталонну» частину замiнено високоточною електронною моделлю. Такий пiдхiд дозволив конкретизувати мкце несправностi з точш-стю, що досягае однiei деталi або вузла.
Науковцями в пращ [4] наведено тдсумки гальмо-вих випробувань пасажирських потяпв, якi обладнанi чавунними та композицшними гальмовими колодками, вказаш причини зниженоi гальмовоi ефективнос-тi, а також наведенi рекомендацп щодо удосконалення норм та тдвищення гальмовоi сили потягiв.
При змшаному гальмуваннi електропоiзд гальму-еться як електричними, так i фрикцiйними гальмами. У робоп [5] розглядалося питання про ращонально-му розподiлi гальмiвного зусилля електропоiзди мiж електричними i фрикцiйними гальмами. Вiн акту-альний при вдосконаленш електропоiздiв та розробщ перспективного рухомого складу.
У працi [6] авторами розглянуто результати га-льмiвних випробувань електропоiзда виробництва ПАТ «Крюкiвський вагонобудiвний завод» (Укра'на). Пiд час стацiонарних i ходових випробувань визнача-лися працездатшсть i ефективнiсть гальмiвних систем як окремих вагошв, так i гальмiвноi системи елек-тропоiзда в щлому в порожньому та навантаженому станах. Отримаш в ходi проведених випробувань зна-чення параметрiв i характеристик гальмiвноi системи електропоiзда пiдтверджують '¿х вiдповiднiсть техшч-ному завданню та техшчним вимогам.
У статтi [7] розглядаються рiзнi режими поздовж-ньо-динамiчних зусиль, якi передаються вздовж дов-жини поiзда при гальмуваннi шляхом математичного моделювання. Результати моделювання порiвнюються для того, щоб дати нове розумшня процесу гальмуван-ня у поiздi i дiю на поздовжню динамiку поiзда.
Виконано моделювання теплових ефекпв у ро-ботi [8] е дуже важливим етапом у вивченш гальмiв-но' системи рухомого складу, особливо залiзничних транспортних засобiв, в яких необхiдно забезпечити гальмування велико' ваги та довжини рухомого складу. В результат тривалого гальмування на поверхш кочення виникають значш напруження та деформацп, наслщком яких е поява трiщин на ободi колеса. Тому важливо точно визначити розпод^ температури, яка викликана процесом перенесення тепла, що генеруеть-ся тд час гальмування.
Розглянутi авторами [9] методи динамiчних випро-бовувань вагошв у дослщних лабораторiях на катко-вих стендах дозволяють значно тдвищити достовiр-нiсть результатiв дiагностування, створити надiйну та конкурентоздатну продукщю залiзничного транспорту.
Автором у робоп [10] описано особливостi без-дротових електропневматичних гальм, що дають ряд штотних переваг в порiвняннi з традицшними пневма-
тичними гальмами, як використовуються у вантаж-них по'здах пiдвищеноi маси i довжини.
1з аналiзу попереднiх дослiджень можна зробити висновок про недостатне висвгглення питань, що пов'я-занi з системою дiагностування та контролю гальм пасажирських поiздiв на шляху його прямування або при зупинках на станщях.
3. Мета та задачi дослщження
Мета дослiдження - перевiрка достовiрностi дь агностично' iнформацii, яка отримана за допомогою розроблено' електронно' дiагностичноi системи гальм вагонiв (ДСГВ) для контролю заданих параметрiв гальмового обладнання пасажирських вагошв.
Для досягнення поставлено' мети необхвдно вирь шити таю задача
- сформувати метод математичного моделювання гальмiвного обладнання пасажирського вагона;
- для дiагностування роботи гальмiвного обладнання розробити дiагностичну систему ДСГВ, яка дозволить тд час експлуатацп пасажирського вагона пiдвищити достовiрнiсть i вiзуалiзацiю сприйняття результатiв дiагностування;
- провести iмiтацiйнi експерименти та визначити параметри роботи гальмово' системи пасажирського вагона за допомогою розроблено' електронно' дiагнос-тично' системи гальм вагошв ДСГВ;
- виконати перевiрку адекватност запропонова-но' моделi для контролю роботи гальмiвного обладнання пасажирських вагошв порiвнюючи теоретичнi та експериментальш данi шляхом застосування ме-тодiв кореляцiйного аналiзу та ощнки адекватностi моделi.
4. Математична модель роботи гальмiвного обладнання пасажирських вагошв
Для дiагностування стану гальм кожного вагона окремо та состава по'зда в щлому була розроблена математична модель роботи справного гальмiвного обладнання, а також циклу порiвняння розрахункових даних з експериментальними.
У загальному випадку математична модель [3, 12] типового пневматичного гальмового обладнання паса-жирського рухомого складу включае в себе рiвняння руху виконавчого органа й рiвняння змши тиску в порожниш нагштання.
Ввдмшшсть математичних моделей пневмосистем е, як правило, в опии витратно' функцп, що характери-зуе змiну витрати в робочих порожнинах гальмiвних приладiв пасажирського рухомого складу в залежност вiд перепаду тиску у трубопровода iзотермiчний (коли за рахунок теплообмшу iз навколишнiм середовищем й внутршнього тертя повiтря його температура зали-шаеться постiйною) чи адiабатичний (коли нехтують теплообмшом повiтря iз навколишшм середовищем й внутрiшнiм тертям повиря) [12, 13].
Реальний процес течп повiтря в трубопроводах гальмово' магiстралi пасажирського рухомого складу носить полиропний характер. Обчислення показника полiтропи залежить вщ багатьох факторiв i доволi
складне. Тому, для спрощення розрахунюв, прийма-ють процес течii адiабатичним чи iзотермiчним.
Для розрахунку витрати повиря у випадку тепло-iзольованого (адiабатичного) потоку використовують математичну модель на основi формули Сен-Венана i Ванцеля. Залежшсть для розрахункiв масово' витрати G мае вигляд:
G = И РЕ
2к
(к -1)-Я ■ Тм
2
ок -о
¿7 1
Рис. 1. Теоретичний графк змiни витрати пов^ря G(a)
G = МР;
= И-Р
2к
(к -1)-Я ■ Т
4
2 к+1 ок - о к =
2к
(к -1)-Я ■ Тм
ф(о),
(1)
де С - масова витрата повiтря, кг/с; ^ - коефвдент витрати повiтря; f - площа поперечного перетину дро-сельного отвору, м2; к - показник адiабати; а=Рн/Рв -величина вщносного тиску; Рв - абсолютний тиск на входi дроселя, МПа; Рн - абсолютний тиск пiсля дро-селя, МПа; ТМ - температура повиря у магiстралi, К; Я - ушверсальна газова стала.
Шд коефiцiентом витрати ^ приймаемо добуток коефвдента швидкостi, що враховуе втрати на тертя та коефвдента стиснення, що враховуе зменшення поперечного перетину струменя при витжанш. Однак на практищ пiд коефiцiентом витрати розумжть вщно-шення дiйсноi витрати при витжанш до теоретично'. Таким чином, за допомогою коефвдента витрати вра-ховуеться багато факторiв, що не завжди тддаються точному розрахунку.
Якщо побудувати графж змiни витрати вiд вели-чини вщносного тиску, то вш буде мати вигляд, який наведено на рис. 1. Вш показуе, що зменшення тиску повиря Рн на виходi вiд максимального значення Рв, до деяко' величини Р*, тобто зменшення вiдносного тиску а вщ 1 до значення а*, призводить до зб^ьшення масово' витрати С. У точщ а* витрата досягае максимального значення Стях.
де ф(о) - витратна функщя, яку можна записати у виглядк
ф(о) = >/ок - о к .
(3)
Як бачимо з рiвняння (2), характер змши витрати на рис. 2 повшстю визначаеться витратною функщею
Ф(а) (3).
Знайдемо максимальне значення витратно' функ-Ц11 ф(а). Для цього визначимо величину вщносного тиску а*, при якому функщя ф(а*) приймае макси-мальне значення.
Величину а* знайдемо з умови визначення екстре-муму функцп:
dф(о
=0.
(4)
Диференцiюючи (4), отримаемо:
аф(о) dо
2-к к +1 ,
о к - —;—о
к
1 2 к+1
2^ о*к -о*к
- = 0,
(5)
зввдси випливае:
2 *¥ к +1 *к „
—о к--о к = 0.
к к
(6)
Шсля нескладних перетворень знайдемо величину а*
(7)
о =
2 ^ к-1 к + 1
Пiдстaвляючи значення показника адiабати для повиря к=1,41, отримаемо а*=0,528.
Дaлi знайдемо максимальне значення витратно' функцii ф(а*). Пiдстaвляючи а*=0,528 в рiвняння (3), отримаемо:
При подальшому зниженнi тиску на виходi витрата почне зменшуватися. Однак, зменшення витрати при збiльшеннi перепаду тисюв, звичайно, не вiдповiдaе експериментальним даним. Експериментальш досль дження показують, що зменшення тиску на виходi призводить до зб^ьшення масово' витрати до певно' величини. Ця величина обмежена швидюстю течii повiтря, яка в звичайних умовах не може бути вищою швидкост звука. При подальшому зменшенш тиску на виходi масова витрата повиря не змiнюеться й за-лишаеться рiвною своему максимальному значенню Стах. Запишемо рiвняння (1) таким чином:
ф(о* Ы кП И кП
2_ к-1
к+1 2 ^ к-1
к+1 í 2 ] 2 Г-1
к -1 1 к +1]
(8)
Для повиря при к=1,41 максимальне значення витратно' функцii ф(а*)=0,259. Вiдповiдно, реальну витратну функщю необхiдно обчислювати таким чином:
2 к+1
Ф(ф
0,259,
якщо a< 0,528;
I
Формула для розрахунку змши тиску у pe3epByapi (9) постiйного об'ему отримана i3 характеристичного piB-няння стану газiв:
Таким чином, гpафiк змши витратно1 функцп буде мати вигляд рис. 2.
Процес течп пов^ря при а>0,528 називають докри-тичним (шдкритичним). Якщо а<0,528, тодi процес називають закритичним (надкритичним).
Знайдемо максимальну величину витрати. Шд-ставляючи (8) в piвняння (2), отримаемо:
dP=— g (t), dt w w
R • T
V
(14)
де P - тиск у резервуара МПа; V - об'ем резервуара, м3.
Змiна тиску у pезеpвyаpi буде залежати вiд витрати повггря, а також вiд кроку штегрування. Отже, формула для визначення тиску у pезеpвyаpi матиме такий вигляд:
GmaI = |f Pb
R • T„ l k +1
(10)
Рис. 2. Граф1к зм1ни витратноТ функцп ф(а) при ад1а6атичн1й течи' повггря
Отже, piвняння для обчислення масово! витрати повiтpя при адiабатичнiй течп можемо записати у ви-глядi тако! системи piвнянь:
G = |f •P.
2k
Ф(а);
Ф(а) =
0,259,
(k - 1)R • T
якщо a< 0,528;
I
2 k+1 a*k - a* k , якщо a> 0,528.
(11)
Ц piвняння для обчислення масово! витрати повь тря можна записати по-iншомy:
G =
|f •Pb
!• f • Pr
R • TM l k+1
k+1 2 ï k-1
якщо a < 0,528;
2k
(k - 1)R • Tm
4
2 k+1 a*k - a* k , якщо a > 0,528.
Необхщно мати на yвазi, що об'емна витрата повь тря на вщмшу вiд витрати piдини залежить не тыьки вiд вiдносного тиску, а й вщ piвня тиску на входi Pe [12].
Шдставивши необхiднi числовi значення, отримаемо формулу для розрахунку масово! витрати пов^ря на закритичному та докритичному режимах течп [13]:
G (t ) =
R T л
P(t) = "VT J G(t)dt.
(15)
2,39• 10-3^ | Ь PB ,
9,3 • 10-3 • | Ь Pr
/ ч 1,43 / ^ \ 1,71
1 P 1 1 P 1
1 _н_ н
P P
V в у в
якщо — < 0 P
, якщо > 0,
Розв'язуючи диференцшне piвняння методом Рунге-Кутта третього piвня за часом, отримуемо аналь тичну залежшсть змiни тиску у гальмiвномy цилiндpi пасажирського вагона при службовому гальмуванш.
5. Результати експериментального дослщження роботи
гальм1вного обладнання на д1агностичнш систем1
Для дiагностyвання паpаметpiв гальмiвного обладнання пасажирських вагонiв фахiвцями кафедри вагонiв Украшського державного ушверситету залiз-ничного транспорту (м. Харюв, Украша) було розро-блено дiагностичнy систему дистанцiйного контролю гальм рухомого складу.
Систему шдключено до стенду гальмово! випро-бувально! лабораторп, яка дозволяе iмiтyвати роботу гальм пасажирських та вантажних вагошв (рис. 3).
Запропонована ДСГВ складаеться:
- випробувальний стенд (1);
- з датчиюв (2)-(4), що перетворюють фiзичнi ве-личини в електричш, даннi з яких зручно обробляти мжроконтролером [11];
- мжроконтролера (5), який обробляе вхiднi ана-логовi та дискpетнi значення по розробленш пpогpамi, подае сигнал на свiтовi iндикатоpи (1) роботи гальмiв-ного обладнання та передае вимipянi й обpобленi данi на комп'ютер (6) для подальшого збеpiгання, обро-блення та пеpедачi даних.
Програмне забезпечення меpежi ком-п'ютерно! системи ДСГВ подыяеться на пpогpамy-клiент та програму-сервер. Про-гpама-клiент встановлюеться на кожному вагош та забезпечуе зв'язок iз головним сервером по!зда за допомогою пpовiдного або безпpовiдного зв'язку (переважно Wi-Fi або GSM/GPRS). Дiагностична шформа-цiя для користувача (локомотивна бригада, по!зна бригада, оглядач та обслуговуючий персонал) виводиться у зручнш для сприй-няття фоpмi на екран бортового комп'ютера (штабного вагона або локомотива) або може бути доступною на планшетному ПК (з доступом до Wi-Fi або GSM) обслуговуючого персоналу. Програма-сервер знаходиться у ПК штабного вагона або на автоматизо-(13) ваному робочому мющ пункту техшчного обслуговування вагошв (АРМ ПТО) та ви-конуе запис у pежимi реального часу у^е!
(12)
,528;
528.
2
поточно' шформацп, що передаеться з датчиюв ycix вагошв, а також запис несправностей з фжсащею часу та геoгрaфiчних координат по'зда [11].
Розраховуючи величину кореляцп у прoгрaмi Microsoft Excel отримаемо rxy = 0,998, що вказуе на наявшсть кореляцшного зв'язку [14].
Перев1рка р1вноточност1 дослвдв зд1йс-нюеться за допомогою спещальних критерпв Коли рoзпoдiл резyльтaтiв дослвдв вщ-рiзняеться вiд нормального, перевiркa piвнo-точних дoслiдiв ускладнюеться. У цьому ви-падку використовуеться метод послщовного пoрiвняння дисперсiй дoслiдiв за критерiем Фiшерa. За допомогою цього критерж посль довно перевiряеться однорщшсть ^вноточ-нiсть) двох дисперсiй. Для цього знаходиться вщношення бiльшoï дисперсп до меншок ,2
(17)
F = Ox
роэ °y.
Рис. 3. Прототип системи дистанцшного контролю гальм поТздв на базi випробувальноТ станци кафедри вагонiв: 1 — св^лова iндикацiя вагона; 2 — датчик Д1 гальмового цилiндра; 3 — датчик Д2 гальмовоТ магiстралi; 4 — датчик Д3 електропневматичного гальма; 5 - блок АЦП; 6 - ПК штабного вагона або АРМ ПТО; 7 — кран машинюта
Задавши q-процентний рiвень значимости за ступенями свободи дисперсш fx i fy (fx = n -1, fy = m -1, тут n, m - обсяги вимь рювань) зi спецiaльних таблиць F - критерж
для 2 - процентного рiвня знaчимoстi оби-
раеться величина F^. Двi дисперсiï однорвд-но' ^вноточш), якщо Fpoa < Fтa6л. Виходячи з цього, процедура пеpевipки однорщност
(piвнoтoчнoстi) ряду диспеpсiй здiйснюеться
22
шляхом пеpевipки piвнoтoчнoстi ox i oy. При о x = 0,021828, oy = 0,02168, отримаемо
Отриманий з датчиюв сигнал aнaлiзyеться за тех-нoлoгiею фyнкцioнaльнoï дiaгнoстики. Оцифрован сигнали вiд дaтчикiв пopiвнюються iз заданими ета-лонними значеннями. Поява ввдхилення свiдчить про одну з дiaгнoстичних ознак. Рiд неспpaвнoстi виявля-еться за величиною вiдхилення. Для визначення величини вщхилення застосовуються poзpoбленi алгорит-ми роботи гaльмiвнoгo обладнання [9, 11].
Результати зображеш на рис. 4 разом з експери-ментальними даними, якi отримаш з вимipювaльнoгo стенду (рис. 3).
Проведемо кореляцшний aнaлiз мiж двома величинами.
Кореляцшний aнaлiз передбачае вивчення залеж-нoстi мiж випадковими величинами з одночасною кiлькiснoю oцiнкoю ступеня невипадковаст '¿х сумш-нoï змши [16].
Для кiлькiснoï oцiнки ткноти зв'язку мiж випадковими величинами використовують кoефiцiент кореляцп
F =
роз
0,0218282 0,021682
1,0137.
За табличними даними Нгабл = 1,03. Неpiвнiсть Fpoa F^ виконуеться 1,0137 < 1,03. Тому, можна зробити висновок про адекватшсть мoделi [15].
0,6 ■i, 0,5
1 0,4 §
if 0,3 о ' а о
§ 0,2
и 0,1
^^ Аналiтичнi даннi — — Експериментальт даннi
0 10 20 30 40 50 60
70 80 90 100 110 120 130 140 150 Час t, c
Ê (x,- x)(y,- y)
Ox о,,
- 1Д
де x = x
- 1Д
У = -Ê У.
(16)
мaтемaтичнi oчiкyвaння ви-
падкових величин хi та yi; ох, oy
вiдпoвiднo диспер-
Рис. 4. Анал^ична та експериментальна залежнiсть тиску в гальмiвному цилiндрi за часом
Критерш Фiшеpa дуже чутливий до ввдхилення вiд нopмaльнoстi poзпoдiлення xi,yi [16]. Його стiйкiсть до вщхилень вiд нopмaльнoстi може бути тдвищена вiдпoвiдним корегуванням стyпенiв свободи. Заметь fx i fy в цьому випадку використовують ступеш свобо-ди fx' = dfx i fy' = dfy, де
сiя величин хi, yi; n - обсяг дослщжень.
Кoефiцiент rxy може приймати значення ввд - 1 до +1.
Прийнято вважати, якщо: r <0,3,
цшний зв'язок слабкий; r = 0,3-0,7
то кореля-- середня;
b2 = (m-
1 > r > 0,7, то кореляцшний звязок мае мкце.
Ê (x,- x)4 + Ê (у, - У)4 ~ П у,
Ê (x. - x)2 +Ê (y.- У)2
0
d=
1+1 2
n + m - 4
n + m
-(b2 - 3)
4-1
(b2 - 3)
(18)
У подальшому процедура перевiрки адекватностi моделi не вiдрiзняeться вiд звичайного F-критерiю.
b2 =(307 + = 1,45.
d=
1+1 2
(6,679382 + 6,634108) 307 + 307 - 4
-1
(1,45 - 3)
= 4,31.
307 + 307 -(1,45 - 3) f' = f' = 4,31-306 = 1318,86.
x У
F^ = 1,02.
Нерiвнiсть Fроэ < Fта6л виконуеться 1,0137 < 1,02, от-же, модель е адекватною. Тому и використання дозволить з високою достовiрнiстю визначити техшчний стан дiагностичних ознак роботи гальмiвного обладнання пасажирських вагонiв шляхом впровадження в алгоритм роботи програмно-апаратного комплексу ДСГВ.
6. Висновки
За результатами виконано1 роботи створена дiа-гностична система гальм вагошв, що дозволяе кон-
тролювати важливi параметри роботи гальмiвного обладнання пасажирського рухомого складу на шляху прямування - по1зною бригадою, або тд час зупинок на ПТО - обслуговуючим персоналом.
Запропоновано математичну модель роботи гальм пасажирського вагона. Вона дозволяе визначати тиск у гальмовому цилшдр^ камерах повггророзпод^ьника та запасному резервуарi вагона в залежност ввд змши абсолютних тискiв при перетiканнi повиря через дро-сельнi отвори за встановлений час.
Розроблена дiагностична система, на вщмшу вiд iснуючих, що використовуються на сучасному ру-хомому склада дозволяе пiдвищити достовiрнiсть дiагностичноi iнформацii, яка рееструеться вщповщ-ними датчиками, збер^аеться в пам'ятi електронно-обчислювального пристрою та обробляеться розро-бленими математичними алгоритмами у програмно-му середовищi.
У ДСГВ застосовуеться алгоритм на основi методу математичного моделювання гальмiвного обладнання пасажирського вагона тд час випробувань.
Отриманi експериментальш данi, що зареестро-ванi системою, перевiренi на адекватнiсть з аналиич-ними за математичною моделлю. Доведено iх коре-ляцiйний зв'язок та виконана перевiрка адекватностi моделi.
Розроблену ДСГВ дощльно використовувати на пасажирському рухомому складi для пiдвищення без-пеки руху та зменшення експлуатацшних витрат на залiзничному транспортi.
Лиература
1. Капустин, М. Ю. Адаптивная система автоматического управления прицельным электропневматическим торможением поезда [Текст]: автор. ... канд. техн. наук / М. Ю. Капустин. - М., 2015. - 24 с.
2. Внедрение электронно-пневматических тормозов на железных дорогах США [Текст] / Журнал «Железные дороги мира». - 2006. - № 5. - С. 71-74.
3. Родыгин, И. А. Устройства послеремонтных испытаний воздухораспределитлей в контрольных пунктах автотормозов [Текст] / дис. ... канд. техн. наук / И. А. Родыгин. - Екатеринбург, 2000. - 187 с.
4. Галай, Э. И. Эффективность торможения пассажирских поездов - фактическая и по нормативам [Текст]: сб. науч. тр. / Э. И. Галай, П. К. Рудов // Вкник ДНУЗТ. - 2006. - Вип. 11. - С. 116-119.
5. Жаров, И. А. Перспективные алгоритмы управления тормозами при смешанном торможении электропоездов [Текст] / И. А. Жаров, С. Б. Курцев // Весник ВНИИЖТ. - 2013. - № 1. - С. 31-34.
6. Водянников, Ю. Я. Результаты исследования тормозной эффективности опытного электропоезда ЭКр1 [Текст] / Ю. Я. Во-дянников, С. М. Свистун, К. Л. Жихарцев, О. О. Пятаков // Вагонний парк. - 2013. -№ 9. - С. 19-26.
7. Nasr, A. The effects of train brake delay time on in-train forces [Text] / A. Nasr, S. Mohammadi // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. - 2010 - Vol. 224, Issue 6. - P. 523-534. doi: 10.1243/09544097jrrt306
8. Milosevic, M. Modeling Thermal Effects in Braking Systems of Railway Vehicles [Text] / M Milosevic, D. Stamenkovic, A. Milojevic, M. Tomic // Thermal Science. - 2012. - Vol. 16, Issue 2. - P. 515-526. doi: 10.2298/tsci120503188m
9. Равлюк, В. Г. Визначення динашчних характеристик вагошв при випробуваннях на каткових стендах [Текст] / В. Г. Равлюк, А. С. Глущенко // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2012. - Т. 5, № 7(59). - С. 49-52. - Режим доступа: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/4158/3921
10. Шелест, Д. А. Совершенствование тормозных средств грузовых поездов постоянного формирования: проводной и беспроводной электропневматические тормоза грузового вагона [Текст] / Д. А. Шелест // Вагонний парк. - 2013. -№1. - С. 19-26.
11. Споаб дистанцшного контролю автоматичних гальм рейкового рухомого складу. Патент Укра!ни на корисну модель №55429 [Текст] / Бондаренко В. В., Дерев'янчук Я. В. - власник Укра!нська державна академiя залiзничного транспорту; Дата публшаци 10.12.2010, Бюл. № 23.
12. Донской, А. С. Математическое моделирование процессов в пневматических приводах [Текст]: учеб. пос. / А. С. Донской. -СПб.: Политехнический университет, 2009. - 121 c.
13. Наземцев, А. С. Гидравлические и пневматические системы. Пневматические приводы и средства автоматизации. Ч. 1 [Текст]: учеб. пос. / А. С. Наземцев. - М.: ФОРУМ, 2007. - 240 с.
14. Weltner, K. Mathematics for phusicists and engineers. Fundamentals and interactive study guide [Text] / K. Weltner, W. J. Weber, J. Grosjean, P. Schuster. - Springer, 2009. - 596 p. doi: 10.1007/978-3-642-00173-4
15. Нечаев, В. П. Теорiя планування експерименту [Текст]: навч. поаб. / В. П. Нечаев, Т. М. Берщзе та iH. - К.: Кондор, 2009. - 232 с.
16. Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников [Текст] / А. И. Кобзарь. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 816 с.
Розроблено обчислювальний метод виявлення близьконульового видимого руху об'eктiв на сери ССО-кадрiв з використанням двокоорди-натного та покоординатних вирi-шальних правил. Метод заснований на перевiрцi статистичног значи-мостi фактору швидкостi видимого руху об'екта на дослиджуванш сери вимiрювань з використанням t-кри-терiя Стьюдента для покоординатних виршальних правил i f-критерiя Фшера для двокоординатного вирi-шального правила
Ключовi слова: CCD-вимiрювання, близьконульовий видимий рух, МНК-оцтка параметрiв, t-критерiй Стьюдента, /-критерш Фшера, астерогди □-□
Разработан вычислительный метод обнаружения околонулевого видимого движения объектов на серии ССО-кадров с использованием двух-координатного и покоординатных решающих правил. Метод основан на проверке статистической значимости фактора скорости видимого движения объекта с использованием t-критерия Стьюдента для покоординатных решающих правил и /-кри-терия Фишера для двухкоординатно-го решающего правила
Ключевые слова: ССО-измерения, околонулевое видимое движение, МНК-оценка параметров, t-крите-рий Стьюдента, ^критерий Фишера, астероиды
УДК 519.23: 004.932.72'1
|DOI: 10.15587/1729-4061.2016.65999|
РАЗРАБОТКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТОДА ОБНАРУЖЕНИЯ ОКОЛОНУЛЕВОГО ВИДИМОГО ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ НА СЕРИИ CCD-КАДРОВ
С. В. Хламов
Аспирант
Кафедра электронных вычислительных машин Харьковский национальный университет радиоэлектроники пр. Науки, 14, г. Харьков, Украина, 61166 E-mail: [email protected] В. Е. Саваневич Доктор технических наук, профессор Кафедра информационных управляющих систем и технологий*
E-mail: [email protected] А. Б. Брюховецкий Кандидат технических наук, инженер Харьковское представительство генерального заказчика Государственного космического агентства Украины ул. Академика Проскуры, 1, г. Харьков, Украина, 61070
E-mail: [email protected] С. С. Орышич Кафедра программного обеспечения систем* E-mail: [email protected] *Ужгородский национальный университет пл. Народная, 3, г. Ужгород, Украина, 88000
1. Введение
В связи с проблематикой астероидно-кометной опасности [1] астероидные обзоры с автоматической обработкой их результатов в настоящее время являются значимым направлением использования современных методов астрометрии. Небесные объекты Солнечной системы (ССО), как правило, имеют ненулевую
скорость видимого движения, а объекты, не принадлежащие Солнечной системе (звезды, галактики), имеют нулевую скорость видимого движения.
Большое количество потенциально опасных объектов [2] могут являться астероидами с околонулевым видимым движением. Также большая часть малых тел Солнечной системы, во время своего нахождения за орбитой Юпитера, включая многие кометы с ма-
©
