EA028639B1 - Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object - Google Patents
Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object Download PDFInfo
- Publication number
- EA028639B1 EA028639B1 EA201600058A EA201600058A EA028639B1 EA 028639 B1 EA028639 B1 EA 028639B1 EA 201600058 A EA201600058 A EA 201600058A EA 201600058 A EA201600058 A EA 201600058A EA 028639 B1 EA028639 B1 EA 028639B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- resistance
- movement
- moving object
- motion
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение предназначено для повышения эффективности использования движущихся объектов, например железнодорожного подвижного состава или автомобиля при его движении, при управлении объектом в автоматическом режиме или в режиме советчика.The technical solution is intended to increase the efficiency of using moving objects, for example, railway rolling stock or a car when it is moving, when controlling an object in automatic mode or in adviser mode.
Уровень техникиState of the art
При любом движении между поверхностями тел или в среде, в которой оно движется, всегда возникают силы сопротивления. Их еще называют силами трения. Они могут зависеть от видов трущихся поверхностей, реакций опоры тела и его скорости, если тело движется в вязкой среде, например воде или воздухе,With any movement between the surfaces of bodies or in the medium in which it moves, resistance forces always arise. They are also called friction forces. They can depend on the types of rubbing surfaces, the reactions of the support of the body and its speed, if the body moves in a viscous medium, such as water or air,
Для эффективного использования транспорта необходимо знать силу сопротивления движению. Чем точнее известны характеристики объекта управления, тем выше уровень обратной связи, а как следствие, эффективнее управление. Например, при построении энергооптимального управления: чем точнее известно сопротивление движению, тем точнее можно рассчитать энергоэффективный закон управления; или в системе поддержания скорости: чем точнее известно сопротивление движению, тем точнее можно рассчитать управление, при котором скорость будет постоянна.For the efficient use of transport, it is necessary to know the strength of resistance to movement. The more precisely the characteristics of the control object are known, the higher the level of feedback, and as a result, more effective control. For example, when constructing an energy-optimal control: the more accurately the resistance to movement is known, the more accurately you can calculate the energy-efficient control law; or in a system for maintaining speed: the more accurately the resistance to movement is known, the more accurately you can calculate the control at which the speed will be constant.
Как правило, силы сопротивления движению подвижного объекта рассчитываются заранее при так называемых стендовых или дорожных испытаниях транспорта.As a rule, the resistance forces to the movement of a moving object are calculated in advance with the so-called bench or road tests of vehicles.
Основной проблемой такого подхода является невозможность уточнения сопротивления движения в процессе движения подвижного объекта, поскольку очень сложно в условиях стендовых или дорожных испытаниях транспорта воспроизвести все возможные условия и ситуации, возникающие непосредственно при эксплуатации транспорта.The main problem of this approach is the impossibility of clarifying the resistance to movement in the process of moving a moving object, since it is very difficult to reproduce all possible conditions and situations that arise directly during the operation of vehicles in bench or road tests of vehicles.
Во время стендовых испытаний рассчитываются усредненные значения зависимости сопротивления движению от скорости. Подобный подход не позволяет уточнять коэффициенты параметры зависимости сопротивления движению от скорости, которые меняются случайным образом от одного транспортного средства к другому и зависят также от условий эксплуатации.During bench tests, the average values of the dependence of the resistance to movement on speed are calculated. Such an approach does not allow to specify the coefficients of the parameters of the dependence of the resistance to movement on speed, which vary randomly from one vehicle to another and also depend on operating conditions.
Из уровня техники известно изобретение КИ 2011955, Способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению транспортного средства при его дорожных испытаниях, Устименко В.С. (КИ), Лощаков Г.В. (КИ), Пахомов С.Б. (КИ), Лец В.К.(КИ), опубликовано 30.04.1994. Данное изобретение относится к испытаниям транспортных средств и касается определения коэффициента суммарного сопротивления движению колесного и гусеничного транспортного средства при испытаниях. Коэффициент суммарного сопротивления движению определяют через энергетические затраты двигателя - расход топлива на преодоление суммарных сил сопротивления движению транспортного средства, включающих силы сопротивления качению, подъему, инерции, колебаний подрессоренной массы, воздуха и силы сопротивления движению прицепа, а также потери мощности в трансмиссии и скорость движения. Учет сил сопротивления движению достигается через энергетические затраты двигателя - расход топлива на конкретном виде дорог и реализуемую скорость.The invention is known from the prior art KI 2011955, Method for determining the coefficient of total resistance to movement of a vehicle during its road tests, V. Ustimenko (KI), G. Loschakov (CI), Pakhomov S.B. (CI), Lets V.K. (CI), published on 04/30/1994. This invention relates to tests of vehicles and relates to determining the coefficient of total resistance to movement of a wheeled and tracked vehicle during testing. The coefficient of total resistance to movement is determined through the energy costs of the engine - fuel consumption for overcoming the total resistance forces to the vehicle’s movement, including rolling resistance, lifting, inertia, sprung mass, air and resistance forces to the movement of the trailer, as well as power loss in the transmission and speed . The account of the forces of resistance to movement is achieved through the energy costs of the engine - fuel consumption for a specific type of road and realizable speed.
Известно изобретение КИ 2130599, Способ определения сопротивления движению транспортного средства, Петрушов В.А. (КИ), опубликовано 20.05.1999. Данное изобретение позволяет с высокой точностью и воспроизводимостью результатов определять по методу выбега аэродинамического сопротивления и сопротивления качению транспортных средств на динамических дорогах автополигонов, как с длинными, так и с укороченными (600-900 м) измерительными участками.Known invention KI 2130599, a Method for determining the resistance to movement of a vehicle, V. Petrushov (CI), published on 05/20/1999. This invention allows with high accuracy and reproducibility of the results to be determined by the method of run-out of aerodynamic drag and rolling resistance of vehicles on dynamic roads of road ranges, both with long and shortened (600-900 m) measuring sections.
При использовании вышеуказанных изобретений не предполагается определение сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта для каждой координаты маршрута движения подвижного объекта.When using the above inventions, it is not intended to determine the resistance to the movement of a moving object during the movement of a moving object for each coordinate of the movement path of the moving object.
Сущность технического решенияThe essence of the technical solution
Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, присущих существующим аналогам.This technical solution is aimed at eliminating the disadvantages inherent in existing analogues.
Технический результат от использования данного технического решения заключается в повышении уровня обратной связи при управлении подвижным объектом и улучшении возможности реагировать на ситуации, возникающие в процессе управления подвижным объектом.The technical result from the use of this technical solution is to increase the level of feedback when controlling a moving object and improving the ability to respond to situations that arise in the process of controlling a moving object.
Данный технический результат достигается за счет определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта для каждой координаты маршрута движения подвижного объекта.This technical result is achieved by determining the resistance to movement of a moving object in the process of moving a moving object for each coordinate of the route of movement of a moving object.
Способ определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта включает в себя следующие шаги:The method for determining the resistance to movement of a moving object in the process of moving a moving object includes the following steps:
для каждой координаты пути получают параметры подвижного объекта, включающие, по крайней мере, зависимость сопротивления движению от скорости движения, априорный вектор параметров зависимости сопротивления движению от скорости движения, априорное значение сопротивления движению, скорость, значение управляющего воздействия, массу, координату;for each coordinate of the path, the parameters of the moving object are obtained, including at least the dependence of the resistance to movement on the speed of movement, an a priori vector of the parameters of the dependence of resistance to movement on the speed of movement, a priori value of resistance to movement, speed, value of control action, mass, coordinate;
для каждой координаты пути уточняют текущее значение скорости на основе значения сопротивления движению, полученного на предыдущем шаге;for each coordinate of the path, the current speed value is specified based on the value of the resistance to movement obtained in the previous step;
для каждой координаты пути уточняют вектор параметров зависимости сопротивления движениюfor each coordinate of the path specify the vector of the parameters of the dependence of the resistance to movement
- 1 028639 на основе определенных на предыдущих шагах скорости движения и зависимости сопротивления движению от скорости движения;- 1 028639 based on the speed of motion determined in the previous steps and the dependence of the resistance to movement on the speed of movement;
определяют значение сопротивления движению на основе вектора параметров, полученном на предыдущем шаге;determine the value of resistance to movement on the basis of the vector of parameters obtained in the previous step;
передают значение сопротивления движению, определенное на предыдущем шаге, в систему управления подвижного объекта для дальнейшего использования или отображения лицу, управляющему подвижным объектом.transmit the value of the resistance to movement, defined in the previous step, to the control system of the moving object for further use or display to the person controlling the moving object.
Шаги определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта могут выполняться циклично. Требуемые параметры могут поступать от различных датчиков, установленных в подвижном объекте, и/или рассчитываться на их основании.The steps of determining the resistance to movement of a moving object during the movement of a moving object can be performed cyclically. The required parameters can come from various sensors installed in a moving object, and / or calculated on their basis.
Скорость и текущее местоположение (координаты) подвижного объекта могут быть определены с помощью спутниковых систем навигации.The speed and current location (coordinates) of the moving object can be determined using satellite navigation systems.
Навигационной системой подвижного объекта может являться система СР8, и/или Глонасс, и/или Бэйдоу,The navigation system of a moving object may be a CP8, and / or Glonass, and / or Beidou system,
Данное техническое решение может быть выполнено в виде системы определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта, которая включает в себя одно или более устройство обработки команд, одно или более устройство хранения данных, одну или более программ, где одна или более программ хранятся на одном или более устройстве хранения данных и исполняются на одном и более процессоре, причем одна или более программ включает следующие инструкции: для каждой координаты пути получают параметры подвижного объекта, включающие, по крайней мере, зависимость сопротивления движению от скорости движения, априорный вектор параметров зависимости сопротивления движению от скорости движения, априорное значение сопротивления движению, скорость, значение управляющего воздействия, массу, координату; для каждой координаты пути уточняют текущее значение скорости на основе значения сопротивления движению, полученного на предыдущем шаге; для каждой координаты пути уточняют вектор параметров зависимости сопротивления движению на основе определенных на предыдущих шагах скорости движения и зависимости сопротивления движению от скорости движения; определяют значение сопротивления движению на основе вектора параметров, полученном на предыдущем шаге; передают значение сопротивления движению, определенное на предыдущем шаге, в систему управления подвижного объекта для дальнейшего использования или отображения лицу, управляющему подвижным объектом. Шаги определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта могут выполняться циклично. Требуемые параметры могут поступать от различных датчиков, установленных в подвижном объекте, и/или рассчитываться на их основании.This technical solution can be made in the form of a system for determining the resistance to movement of a moving object during the movement of a moving object, which includes one or more command processing devices, one or more data storage devices, one or more programs, where one or more programs are stored on one or more data storage devices and are executed on one or more processors, and one or more programs includes the following instructions: for each coordinate of the path, the parameters of the mobile object, including, at least, the dependence of the resistance to movement on the speed of movement, an a priori vector of parameters of the dependence of resistance to movement on the speed of movement, a priori value of resistance to movement, speed, value of control action, mass, coordinate; for each coordinate of the path, the current speed value is specified based on the value of the resistance to movement obtained in the previous step; for each coordinate of the path, the vector of parameters of the dependence of the resistance to movement is specified on the basis of the speed of movement determined in the previous steps and the dependence of the resistance to movement on the speed of movement; determine the value of resistance to movement on the basis of the vector of parameters obtained in the previous step; transmit the value of the resistance to movement, defined in the previous step, to the control system of the moving object for further use or display to the person controlling the moving object. The steps of determining the resistance to movement of a moving object during the movement of a moving object can be performed cyclically. The required parameters can come from various sensors installed in a moving object, and / or calculated on their basis.
Скорость и текущее местоположение (координаты) подвижного объекта могут быть определены с помощью спутниковых систем навигации.The speed and current location (coordinates) of the moving object can be determined using satellite navigation systems.
Навигационной системой подвижного объекта может являться система СР8, и/или Глонасс, и/или Бэйдоу.The navigation system of a moving object may be a CP8, and / or Glonass, and / or Beidou system.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На представленных фигурах показано:The presented figures show:
фиг. 1 - движение по профилю пути с фактическим сопротивлением движению меньше расчетного; фиг. 2 - движение по профилю пути с фактическим сопротивлением движению больше расчетного; фиг. 3 - блок-схема одного из вариантов реализации способа определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта.FIG. 1 - movement along the profile of the path with actual resistance to movement less than calculated; FIG. 2 - movement along the profile of the path with actual resistance to movement greater than the calculated; FIG. 3 is a flowchart of one embodiment of a method for determining resistance to the movement of a moving object in the process of moving a moving object.
Подробное описание технического решенияDetailed description of the technical solution
Данное техническое решение в различных своих вариантах осуществления может быть выполнено в виде способа, в виде системы или машиночитаемого носителя, содержащего инструкции для выполнения вышеупомянутого способа.This technical solution in its various embodiments can be made in the form of a method, in the form of a system or a computer-readable medium containing instructions for performing the aforementioned method.
В некоторых вариантах реализации техническое решение может быть реализовано в виде распределенной компьютерной системы.In some embodiments, the technical solution may be implemented as a distributed computer system.
В данном техническом решении под системой подразумевается компьютерная система, ЭВМ (электронно-вычислительная машина), ЧПУ (числовое программное управление), ПЛК (программируемый логический контроллер), компьютеризированные системы управления и любые другие устройства, способные выполнять заданную, четко определенную последовательность операций (действий, инструкций).In this technical solution, a system means a computer system, a computer (electronic computer), CNC (numerical control), PLC (programmable logic controller), computerized control systems and any other devices that can perform a given, well-defined sequence of operations (actions instructions).
Под устройством обработки команд подразумевается электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (программы).By a command processing device is meant an electronic unit or an integrated circuit (microprocessor) that executes machine instructions (programs).
Устройство обработки команд считывает и выполняет машинные инструкции (программы) с одного или более устройства хранения данных. В роли устройства хранения данных могут выступать, но не ограничиваясь, жесткие диски (ΗΌΌ), флэш-память, ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), твердотельные накопители (δδΌ), оптические приводы.The command processing device reads and executes machine instructions (programs) from one or more data storage devices. Hard drives (ΗΌΌ), flash memory, ROM (read-only memory), solid-state drives (δδΌ), optical drives can act as storage devices.
Программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления вычислительной машины или устройством обработки команд.A program is a sequence of instructions intended for execution by a control device of a computer or a device for processing commands.
- 2 028639- 2 028639
Ниже будут рассмотрены некоторые термины, которые в дальнейшем будут использоваться при описании технического решения.Below we will consider some terms that will be used later in the description of the technical solution.
Сопротивление движению - эквивалентная сила, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как на преодоление всех неуправляемых сил, препятствующих движению.Resistance to movement is the equivalent force, the overcoming of which requires the same work as the overcoming of all uncontrollable forces that impede movement.
Управляющее воздействие - значение силы тяги или торможения, развиваемое тяговым и/или тормозным оборудованием подвижного объекта.Control action is the value of the traction or braking force developed by the traction and / or braking equipment of a moving object.
В данном техническом решении эффект повышении уровня обратной связи при управлении подвижным объектом и улучшении возможности реагировать на ситуации, возникающие в процессе управления подвижным объектом, достигаются за счет определения сопротивления движению подвижного объекта для каждой координаты маршрута движения подвижного объекта.In this technical solution, the effect of increasing the feedback level when controlling a moving object and improving the ability to respond to situations arising in the process of controlling a moving object is achieved by determining the resistance to the movement of the moving object for each coordinate of the moving object’s motion path.
Согласно предлагаемому техническому решению способ определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта включает следующие шаги.According to the proposed technical solution, the method for determining the resistance to movement of a moving object in the process of moving a moving object includes the following steps.
Для каждой координаты пути получают параметры подвижного объекта, включающие, по крайней мере, зависимость сопротивления движению от скорости движения, априорный вектор параметров зависимости сопротивления движению от скорости движения, априорное значение сопротивления движению, скорость, значение управляющего воздействия, массу, координату.For each coordinate of the path, the parameters of the moving object are obtained, including at least the dependence of the resistance to movement on the speed of movement, an a priori vector of the parameters of the dependence of resistance to movement on the speed of movement, a priori value of resistance to movement, speed, value of control action, mass, coordinate.
Скорость и координаты подвижного железнодорожного состава могут определяться, но не ограничиваясь, как на основе показаний датчиков (например, одометрический датчик), так и с использованием средств радионавигации, например ΟΡδ, Глонасс.The speed and coordinates of rolling stock can be determined, but not limited, both on the basis of sensor readings (for example, an odometric sensor), and using radio navigation aids, for example ΟΡδ, Glonass.
Значение управляющего воздействия может быть получено с датчиков, установленных на транспортном средстве, и/или рассчитано на основе их показаний. Например, на автомобиле значение управляющего воздействия может быть получено от систем измерения, основанных на скорости вращения двигателя и/или на скорости вращения колес; в различных видах воздушного транспорта, оснащенных двигателями реактивного типа, значение управляющего воздействия может быть получено как от динамометра, так и рассчитано на основе данных о скорости сгорания топлива и т.д.The value of the control action can be obtained from sensors installed on the vehicle and / or calculated based on their readings. For example, in a car, the value of the control action can be obtained from measurement systems based on engine speed and / or wheel speed; in various types of air transport equipped with jet engines, the value of the control action can be obtained both from the dynamometer and calculated on the basis of data on the rate of combustion of fuel, etc.
Масса может быть получена на основе паспортных характеристик транспортного средства и/или введена в систему управления извне. Априорный вектор параметров зависимости сопротивления движению на начальном шаге берется из паспортных характеристик транспортного средства, затем на ΐ-м шаге вектор параметров берется, как результат с ΐ-1-го шага, т.е. на каждом шаге (ΐ-м) происходит уточнение вектора параметров относительно предыдущего значения (полученного на ΐ-1-м шаге), т.е. с каждым шагом уточняем характеристики объекта управления.The mass can be obtained on the basis of the passport characteristics of the vehicle and / or entered into the control system from the outside. The a priori vector of the parameters of the dependence of the resistance to movement at the initial step is taken from the passport characteristics of the vehicle, then at the ΐ-th step the vector of parameters is taken as the result from the ΐ-1st step, i.e. at each step (ΐ-m), the vector of parameters is refined relative to the previous value (obtained at ΐ-1-m step), i.e. with each step we specify the characteristics of the control object.
Априорное значение сопротивления движению может быть определено с помощью зависимости сопротивления движению. Значение скорости подвижного объекта подставляется известную зависимость сопротивления движению (с вектором параметров зависимости сопротивления движению от скорости движения, полученном на предыдущем шаге): У(рк, ν), где рк - вектор параметров зависимости сопротивления движению; р0 - стартовый вектор параметров зависимости сопротивления движению; известен из паспортных характеристик объекта управления.The a priori value of the resistance to movement can be determined using the dependence of the resistance to movement. The value of the speed of the moving object is substituted by the known dependence of the resistance to movement (with the vector of the parameters of the dependence of the resistance to movement on the speed of movement obtained in the previous step): Y (p k , ν), where p k is the vector of the parameters of the dependence of the resistance to movement; p 0 is the starting vector of the parameters of the dependence of resistance to movement; known from the passport characteristics of the control object.
Для каждой координаты пути уточняют текущее значение скорости на основе значения сопротивления движению, полученного на предыдущем шаге из известной зависимости сопротивления движению:For each coordinate of the path, the current speed value is specified based on the value of resistance to movement obtained in the previous step from the known dependence of resistance to movement:
г<Л>-ЛркЛ- С(х) ах (1) где Р(х) - значение управляющего воздействия в координате х;r <Л> -Лр to Л- С (x) ax (1) where P (x) is the value of the control action in the x coordinate;
О(х) - прочие внешние силы, действующие на объект (в случае наземного подвижного объекта - дополнительная сила, создаваемая профилем пути).O (x) - other external forces acting on the object (in the case of a ground moving object - additional force created by the path profile).
Для каждой координаты пути уточняют вектор параметров зависимости сопротивления движению на основе определенных на предыдущих шагах скорости движения и зависимости сопротивления движению от скорости движения.For each coordinate of the path, the vector of parameters of the dependence of the resistance to movement is specified on the basis of the speed of motion determined in the previous steps and the dependence of the resistance to motion on the speed of movement.
Уточнение вектора параметров может происходить следующим образом.The refinement of the parameter vector can occur as follows.
Уравнение движенияEquation of motion
РЛ-МАрЛ-Лх) ...RL-MARL-Lh) ...
ах (1) можно дискретизировать следующим образом:ax (1) can be discretized as follows:
или, что то же самое:or, which is the same:
№(ρ,ν,}= Р(хк- 0(4) (3) где И - шаг дискретизации.No. (ρ, ν,} = Р (хк- 0 (4) (3) where And is the discretization step.
По известной зависимости \\'(рк, ν) и значению ν^; вычисляется расчетное значение \\'са1с; вычислив правую часть уравнение (3), получаем измеренное значение Далее вычисляется отклонение изме- 3 028639 ренного значения от расчетного:According to the known dependence \\ '(p to , ν) and the value of ν ^; the calculated value \\ ' ca1s is calculated ; having calculated the right-hand side of equation (3), we obtain the measured value. Next, the deviation of the measured value from the calculated one is calculated:
на основании δ происходит уточнение вектора параметров р одним из известных методов, например с помощью дискретного рекурсивного фильтра. рк+1=Рк+ £(рк), где £(рк) - правая часть уравнения объекта.Based on δ, the parameter vector p is refined using one of the known methods, for example, using a discrete recursive filter. p k + 1 = P k + £ (p k ), where £ (p k ) is the right side of the equation of the object.
Определяют значение сопротивления движению на основе вектора параметров рк, полученном на предыдущем шаге по известной зависимости У(рк, ν).The value of resistance to movement is determined on the basis of the vector of parameters p k obtained in the previous step from the known dependence Y (p k , ν).
Значение скорости подвижного объекта подставляется в известную зависимость сопротивления движению от скорости (с вектором параметров зависимости сопротивления движению от скорости движения, полученном на предыдущем шаге): ^(рк, ν), где рк - вектор параметров зависимости сопротивления движениюThe value of the speed of the moving object is substituted into the known dependence of the resistance to movement on speed (with the vector of the parameters of the dependence of the resistance to movement on the speed of movement obtained in the previous step): ^ (p to , ν), where p to is the vector of the parameters of the dependence of resistance to movement
Передают значение сопротивления движению, определенное на предыдущем шаге, в систему управления подвижного объекта для дальнейшего использования или отображения лицу, управляющему подвижным объектом, например:The value of the resistance to movement, determined in the previous step, is transmitted to the control system of the moving object for further use or display to the person controlling the moving object, for example:
1. В системе поддержания скорости (круиз контроля) необходимо, чтобы ускорение было равно 0:1. In the system for maintaining speed (cruise control), it is necessary that the acceleration be 0:
с/ν άν ~1~=ν~Γ= θc / ν άν ~ 1 ~ = ν ~ Γ = θ
(.ιί их (1+γ)»^^-=Γ(χ)-Ι7(/?,ν)-σ(χ) (4) где У(р, ν) - зависимость сопротивления движению от скорости; р - вектор параметров зависимости.(.ιί their (1 + γ) »^^ - = Γ (χ) -Ι7 (/ ?, ν) -σ (χ) (4) where Y (p, ν) is the dependence of the resistance to movement on speed; p - vector of dependency parameters.
Для этого необходимо, чтобы правая часть уравнения (4) равнялась 0:For this, it is necessary that the right-hand side of equation (4) be 0:
С(х) = ΙΓ(ρ,ν')- С(х) = 0 или, что то же самое:C (x) = ΙΓ (ρ, ν ') - C (x) = 0 or, which is the same:
/Дх)= ΙΓ(ρ,ν)- С(х) (5)/ Дх) = ΙΓ (ρ, ν) - С (х) (5)
Следовательно, чем точнее известен вектор параметров р, тем точнее можно решить задачу (5).Therefore, the more precisely the parameter vector p is known, the more accurately can problem (5) be solved.
2. Безаварийное управление, например, железнодорожным составом или автомобилем.2. Trouble-free operation, for example, by train or car.
Известно, что для того, чтобы не произошло аварий необходимо, чтобы ускорение подвижного объекта было ограничено (исключить резкий разгон или резкое торможение):It is known that in order to prevent accidents from occurring, it is necessary that the acceleration of a moving object be limited (exclude sudden acceleration or sudden braking):
тт - άν ЛМХ ί а < —< а άίtm - άν LMX ί a <- <a άί
Для того чтобы условие (6) выполнялось, необходимо, чтобы выполнялись неравенства:In order for condition (6) to be satisfied, it is necessary that the inequalities hold:
Чем точнее известен вектор параметров р, тем точнее можно найти управляющее воздействие Б(х), при котором ускорение будет допустимым.The more precisely the vector of parameters p is known, the more accurately you can find the control action B (x), at which the acceleration will be acceptable.
3. При движении по заданному маршруту с минимальным временем, с учетом ограничений скорости, возможных сигналов светофора и т.д.:3. When driving on a given route with a minimum time, taking into account speed limits, possible traffic signals, etc .:
Т - время движения.T is the time of movement.
х0, хк - начальная и конечная точки маршрута 8.x 0 , x k - the starting and ending points of route 8.
где ν(χ) - удовлетворяет уравнению (4);where ν (χ) - satisfies equation (4);
в каждой координате пути задано ограничение скорости:speed limit is set in each coordinate of the path:
Чем точнее известен вектор параметров р, тем точнее можно определить управляющее воздействие, при котором будет достигнут минимум времени Т (8) при выполнении условия (9).The more precisely the vector of parameters p is known, the more accurately it is possible to determine the control action at which the minimum time T (8) is reached when condition (9) is satisfied.
На фиг. 1 и 2 изображено движение подвижного объекта по профилю пути маршрута 8, при этом имеются ограничения скорости - изображены на данных чертежах Уогр, фактическая скорость движения (Уф) и оптимальная (Уор!) для прохождения расстояния за требуемое время Т.In FIG. Figures 1 and 2 show the movement of a moving object along the path profile of route 8, while there are speed limits — the actual speed of movement (UV) and optimal (War!) For traveling the distance in the required time T. are shown in these drawings.
На фиг. 1 схематично изображен случай, когда фактическое сопротивление движению меньше, чем расчетное: ^геа1<^са1с, то может произойти превышение ограничения скорости и/или нарушение сигнала светофора. Для того чтобы этого не произошло, в точке, обозначенной как Торм., осуществляют торможение и начинают процесс выбега заново.In FIG. Figure 1 schematically depicts the case when the actual resistance to movement is less than the calculated one: ^ gea1 <^ ca1s , then an excess of the speed limit and / or violation of the traffic signal may occur. In order to prevent this from happening, at the point designated as Torm., Brake is applied and the coasting process is started anew.
На фиг. 2 схематично изображен случай, когда фактическое сопротивление движению больше, чем расчетное ^геа1<^са1с, то время движения будет больше, чем задано, например, расписанием. Такое может происходить при подъеме по профилю пути: при этом фактическая скорость движения (Уф) будет падать, для достижения оптимальной (Уор!) скорости требуется повысить расход энергии.In FIG. Figure 2 schematically depicts the case when the actual resistance to movement is greater than the calculated ^ gea1 <^ ca1s , then the movement time will be longer than specified, for example, by a schedule. This can happen when climbing along the profile of the path: in this case, the actual speed of movement (UV) will fall, in order to achieve the optimal (UV!) Speed, it is necessary to increase the energy consumption.
- 4 028639- 4,028,639
Для оптимального решения описанных ситуаций в обоих рассмотренных случаях требуется как можно более точно известный вектор параметров р.For an optimal solution of the described situations in both cases considered, the most accurately known vector of parameters p is required.
4. Решение задачи энергоэффективности:4. The solution to the problem of energy efficiency:
| * Ρ(χ)άχ тт (10) где Р(х) - значение управляющего воздействия в координате х.| * Ρ (χ) άχ tm (10) where P (x) is the value of the control action in the x coordinate.
В зависимости от типа управления (например, непрерывное или дискретное) энергооптимальное управление (10) может быть определено с помощью методов вариационного исчисления, и/или методов теории оптимального управления, и/или с помощью методов динамического программирования.Depending on the type of control (e.g., continuous or discrete), the energy-optimal control (10) can be determined using variational calculus methods and / or methods of optimal control theory and / or using dynamic programming methods.
Например, может использоваться следующий алгоритм.For example, the following algorithm may be used.
1. Привести задачу к классической формулировке:1. Bring the problem to the classical formulation:
£о(х0Х)ДоЛ)-»тт Ф(х(·), м(х(·)), /0 Л) = х(0 - φ(ί, х((,), м(0) = 0£ o (h0H) A d A) - »Tm * (x (·), m (x (·)) / 0 L) = x (0 - φ (ί, x ((,), m (0) = 0
В1 (%(·), м(·), /0; 1к) < 0, ι = 1, т’ гдеB 1 (% (), m (), / 0; 1 k ) <0, v = 1, m 'where
Вг(х(-\и(/),^Хк) = 0,ί = т',т, ); ΐ = θ/ηThe r (x (- \ and (/) X ^ k) = 0, ί = m ', m); ΐ = θ / η
2. Далее необходимо:2. Next, you must:
1) составить функцию Лагранжа;1) make up the Lagrange function;
2) выбрать необходимые условия оптимального в слабом смысле процесса:2) select the necessary conditions for a process that is optimal in the weak sense:
а) стационарности по х - уравнение Эйлера для лагранжиана;a) stationarity in x - Euler equation for the Lagrangian;
б) трансверсальности по х;b) transversality in x;
в) стационарности по и;c) stationarity in and;
г) стационарности по 1к;d) stationarity of 1 k ;
д) дополняющей нежесткости;e) complementary nonrigidity;
е) неотрицательности множителей Лагранжа.e) the non-negativity of the Lagrange multipliers.
3. Найти допустимые управляемые процессы, для которых выполняются условия п.2 с множителями Лагранжа λ и р(-), одновременно равными нулю.3. Find admissible controlled processes for which the conditions of claim 2 are satisfied with the Lagrange multipliers λ and p (-), which are simultaneously equal to zero.
4. Среди всех найденных в п.3 допустимых экстремальных процессов найти решение.4. Among all admissible extremal processes found in Section 3, find a solution.
На фиг. 3 представлена блок-схема одного из вариантов реализации способа определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта.In FIG. 3 is a flow chart of one embodiment of a method for determining resistance to the movement of a moving object in the process of moving a moving object.
Специалисту в данной области, очевидно, что конкретные варианты осуществления способа и системы определения сопротивления движению подвижного объекта в процессе движения подвижного объекта были описаны здесь в целях иллюстрации, допустимы различные модификации, не выходящие за рамки и сущности объема технического решения.It is obvious to a person skilled in the art that specific embodiments of the method and system for determining the resistance to movement of a moving object during the movement of a moving object have been described here for purposes of illustration, various modifications are possible without departing from the scope and essence of the technical solution.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600058A EA028639B1 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201600058A EA028639B1 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201600058A1 EA201600058A1 (en) | 2017-03-31 |
EA028639B1 true EA028639B1 (en) | 2017-12-29 |
Family
ID=58408295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201600058A EA028639B1 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA028639B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021225461A1 (en) * | 2020-05-06 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Смартвиз" | Method and system for increasing efficiency of rolling stock |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120083984A1 (en) * | 2009-06-10 | 2012-04-05 | Oskar Johansson | Method and module for determining of velocity reference values for a vehicle control system |
CN103698785A (en) * | 2013-12-13 | 2014-04-02 | 合肥工业大学 | Online-sequential extreme learning machine-based satellite signal cycle slip detection and restoration method |
US20140121889A1 (en) * | 2011-06-27 | 2014-05-01 | Maria Södergren | Determination of running resistance for a vehicle |
-
2015
- 2015-09-30 EA EA201600058A patent/EA028639B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120083984A1 (en) * | 2009-06-10 | 2012-04-05 | Oskar Johansson | Method and module for determining of velocity reference values for a vehicle control system |
US20140121889A1 (en) * | 2011-06-27 | 2014-05-01 | Maria Södergren | Determination of running resistance for a vehicle |
CN103698785A (en) * | 2013-12-13 | 2014-04-02 | 合肥工业大学 | Online-sequential extreme learning machine-based satellite signal cycle slip detection and restoration method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021225461A1 (en) * | 2020-05-06 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Смартвиз" | Method and system for increasing efficiency of rolling stock |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201600058A1 (en) | 2017-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2639929C2 (en) | Independent vehicle control system | |
JP6568559B2 (en) | Vehicle travel control device | |
US11136018B2 (en) | Speed planning device for a vehicle | |
EP3425341B1 (en) | Information processing apparatus, vehicle information processing method, and computer-readable medium | |
RU2014151123A (en) | METHOD FOR DRIVING VEHICLE VEHICLES | |
CN109212572B (en) | Positioning drift detection method, device and equipment and computer readable storage medium | |
US20190111922A1 (en) | In-vehicle traffic assist | |
KR101592971B1 (en) | On-board apparatus | |
JP2016006568A (en) | Semiconductor device and control method | |
RU2011154089A (en) | METHOD AND MODULE FOR DETERMINING SPEED REFERENCE VALUES FOR VEHICLE CONTROL SYSTEM | |
RU2626424C1 (en) | Device and method for evaluation of vehicle attitude angle and position | |
CN110874642A (en) | Learning device, learning method, and storage medium | |
KR102227845B1 (en) | System and method for controlling group driving based on v2v and das sensor | |
JP2016206976A (en) | Preceding vehicle track calculation device for driving support control of vehicle | |
CN104648405B (en) | Method for detecting the state of attention of vehicle driver | |
CN107010076A (en) | Method, computer program, storage medium and electronic control unit for running vehicle | |
EA028639B1 (en) | Method and a system for determination of resistance to motion of a mobile object in the process of movement of a mobile object | |
JP6477253B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP6631226B2 (en) | Own lane information estimation device | |
JP2019066444A (en) | Position calculation method, vehicle control method, and position calculation device | |
EA031738B1 (en) | Method and system for energy-optimized driving a motor vehicle | |
CN107092253B (en) | Method and device for controlling unmanned vehicle and server | |
RU2507110C2 (en) | Method of determination of damping component of normal hydrodynamic force and moment | |
JP6249422B2 (en) | Vehicle speed control system | |
KR101753989B1 (en) | Cruise driving control apparatus using a wheel speed sensor in the vehicle and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM KG TJ TM |