Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 57926 10.20295/2223-9987-2023-1-170-182 Современные технологии - транспорту HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT Современные технологии - транспорту Parametric Synthesis Task Solution for Automatic Control Systems (ACS) by Speed of Long Freight Train Решение задачи параметрического синтеза для САУ скоростью длинносоставного грузового поезда Жухин Никита Олегович Zhuhin Nikita Olegovich rzd1997@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Легкая Валерия Игоревна Legkaya Valeriya Igorevna tiger.rut@yandex.ru Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Москва Россия Russian University of Transport (MIIT) Moscow Russian Federation 27 03 2023 27 03 2023 2023 1 170 182 26 03 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/57926/view

Цель: Обоснование необходимости рационального выбора значений параметров системы автоматического управления (САУ) скоростью локомотива длинносоставного грузового поезда по условию обеспечения необходимого качества управления САУ. Выбор метода решения задачи параметрического синтеза САУ и показателей качества управления. Отыскание рациональных с точки зрения принятой системы оценки качества управления параметров САУ для поездов различной массы и длины. Методы: Математического и имитационного моделирования, теории электрической тяги, теории автоматического управления, многокритериальной оптимизации. Результаты: При решении задачи параметрического синтеза для рассматриваемой САУ скоростью установлено, что ее параметры зависят от длины поезда и его массы. Найдены аналитические зависимости, устанавливающие функциональную связь между средней массой вагона поезда и параметрами САУ скоростью. Практическая значимость: Полученные зависимости могут быть реализованы в виде адаптера в составе системы автоматического управления, позволяя осуществлять оперативную настройку параметров САУ в зависимости от средней массы вагона поезда.

Purpose: To consider the need for rational choice of the values of automatic control system (ACS) parameters by speed of long freight train locomotive under the condition of ACS management necessary quality provision. Choosing method to solve the task of ACS parametric synthesis and control quality indicators. Finding rational, from view of accepted system of management quality assessment, ACS parameters for trains of various mass and length. Methods: Methods of mathematical and simulation modeling, electric traction theory, automatic control theory, multi-criteria optimization. Results: At parametric synthesis task solution for considered by ACS speed, it’s been indicated that the task’s parameters depend on train length and its mass. Analytical dependences, establishing functional connection between train car mass and ACS parameters by speed, have been found. Practical significance: The obtained dependences can be realized in the form of adapter as a part of automatic control system, allowing to embody operative setting of ACS parameters in dependence of train car average mass.

 Динамика поезда длинносоставный грузовой поезд методы оптимизации многокритериальная оптимизация параметрический синтез показатели качества регулятор скорости система автоматического управления скоростью Train dynamics long freight train optimization methods multi-criteria optimization parametric synthesis quality indicators speed controller automatic speed control system

ГОСТ 33211-2014. Вагоны грузовые: требования к прочности и динамическим качествам. - М.: Стандартинформ, 2016. - 53 с. GOST 33211-2014. Vagony gruzovye: trebovaniya k prochnosti i dinamicheskim kachestvam. - M.: Standartinform, 2016. - 53 s. Блохин Е. П. Расчеты и испытания тяжеловесных поездов / Е. П. Блохин, Л. А. Манашкин, Е. Л. Стамблер и др.; под ред. Е. П. Блохина. - М.: Транспорт, 1986. - 263 с. Blohin E. P. Raschety i ispytaniya tyazhelovesnyh poezdov / E. P. Blohin, L. A. Manashkin, E. L. Stambler i dr.; pod red. E. P. Blohina. - M.: Transport, 1986. - 263 s. Савоськин А. Н. Автоматизация электроподвижного состава: учебник для вузов ж.-д. трансп. / А. Н. Савоськин, Л. А. Баранов, А. В. Плакс и др.; под ред. А. Н. Савоськина. - М.: Транспорт, 1990. - 311 с. Savos'kin A. N. Avtomatizaciya elektropodvizhnogo sostava: uchebnik dlya vuzov zh.-d. transp. / A. N. Savos'kin, L. A. Baranov, A. V. Plaks i dr.; pod red. A. N. Savos'kina. - M.: Transport, 1990. - 311 s. Pudovikov O. E. Application of reference train model in automatic control system of freight-train speed / O. E. Pudovikov, S. V. Bespal’ko, M. D. Kiselev et al. // Russian Electrical Engineering. - 2017. - Iss. 9. - Pp. 563-567. Pudovikov O. E. Application of reference train model in automatic control system of freight-train speed / O. E. Pudovikov, S. V. Bespal’ko, M. D. Kiselev et al. // Russian Electrical Engineering. - 2017. - Iss. 9. - Pp. 563-567. Жухин Н. О. Совершенствование алгоритмов управления движения длинносоставных грузовых поездов / Н. О. Жухин, О. Е. Пудовиков // Электротехника. - 2021. - № 9. - С. 41-46. Zhuhin N. O. Sovershenstvovanie algoritmov upravleniya dvizheniya dlinnosostavnyh gruzovyh poezdov / N. O. Zhuhin, O. E. Pudovikov // Elektrotehnika. - 2021. - № 9. - S. 41-46. Блохин Е. П. Динамика поезда (нестационарные продольные колебания) / Е. П. Блохин, Л. А. Манашкин. - М.: Транспорт, 1982. - 222 с. Blohin E. P. Dinamika poezda (nestacionarnye prodol'nye kolebaniya) / E. P. Blohin, L. A. Manashkin. - M.: Transport, 1982. - 222 s. Жухин Н. О. Новые подходы к разработке систем автоматического управления скоростью длинносоставных грузовых поездов / Н. О. Жухин, О. Е. Пудовиков // Известия Транссиба. - 2020. - № 4. - С. 81-89. Zhuhin N. O. Novye podhody k razrabotke sistem avtomaticheskogo upravleniya skorost'yu dlinnosostavnyh gruzovyh poezdov / N. O. Zhuhin, O. E. Pudovikov // Izvestiya Transsiba. - 2020. - № 4. - S. 81-89. Баранов Л. А. Критерии качества регулирования скорости поезда / Л. А. Баранов, А. Н. Савоськин, О. Е. Пудовиков // Мир транспорта. - 2009. - № 4. - С. 50-56. Baranov L. A. Kriterii kachestva regulirovaniya skorosti poezda / L. A. Baranov, A. N. Savos'kin, O. E. Pudovikov // Mir transporta. - 2009. - № 4. - S. 50-56. Брахман Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике / Т. Р. Брахман. - М.: Радио и связь, 1984. - 288 с. Brahman T. R. Mnogokriterial'nost' i vybor al'ternativy v tehnike / T. R. Brahman. - M.: Radio i svyaz', 1984. - 288 s. Дехтяренко В. А. Методы многокритериальной оптимизации сложных систем при проектировании / В. А. Дехтяренко, Д. А. Своятыцкий. - Киев: АН УССР, 1976. - 41 с. Dehtyarenko V. A. Metody mnogokriterial'noy optimizacii slozhnyh sistem pri proektirovanii / V. A. Dehtyarenko, D. A. Svoyatyckiy. - Kiev: AN USSR, 1976. - 41 s. Пудовиков О. Е. Параметрический синтез системы автоматического управления скоростью движения грузового поезда / О. Е Пудовиков // Транспорт: наука, техника, управление: научный информационный сборник. - 2010. - № 4. - С. 22-27. Pudovikov O. E. Parametricheskiy sintez sistemy avtomaticheskogo upravleniya skorost'yu dvizheniya gruzovogo poezda / O. E Pudovikov // Transport: nauka, tehnika, upravlenie: nauchnyy informacionnyy sbornik. - 2010. - № 4. - S. 22-27. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование / Д. Химмельблау; пер. с. англ. - М.: Мир, 1975. - 534 с. Himmel'blau D. Prikladnoe nelineynoe programmirovanie / D. Himmel'blau; per. s. angl. - M.: Mir, 1975. - 534 s.