авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

Исследование безопасности и устойчивости движения поезда по пути произвольной пространственной конфигурации

-- [ Страница 5 ] --

Сплошными линиями нанесены результаты, полученные при интегрировании с , которые, по-видимому, могут с достаточной степенью точности быть приняты в качестве эталонного решения. Осциллограммы, полученные с использованием скорректиро­ванного блока (при ), полностью совпадают с этим решением, а полученные с помощью нескорректированного блока этих сил (пунктирные линии; ) имеют выбросы от 12 до 47 % точного решения. Как было установлено в результате анализа, не­корректность программной реализации имела место не на стадии вы­числения деформаций упругих элементов сопряжений, а при определе­НИИ на их основании сил, возникающих в этих элементах. Последнее приводило к тому, что указанные выше выбросы на осциллограммах ) с уменьшением h исчезали и создавалась иллюзия неустойчивости процесса интегрирования. По всей вероятности, более корректно опи­санное явление следовало бы именовать псевдонеустойчивостью, так как к процессу интегрирования, дававшему верные результаты, возникав­шая некорректность никакого отношения не имела.

После возвращения из подпрограммы FG в программу МАIN последняя вызывает подпрограмму ISE интегрирования уравнений движения системы. Эта подпрограмма действует следующим образом. При первом входе в нее решение ведется с использованием формул метода Рунге-Кутта. Таким образом, осуществля­ются два первых шага интегрирования. Затем этот процесс продол­жается с использованием формул прогноза и коррекции. При этом управление итерациями выполняется с использованием соотношения (11). Если заданная точность решения за определенное число циклов итерационного процесса ITN все же не дос­тигается, то соответствующий шаг на прежней и вдвое сгущенной сетках проходит­ся с применением формул Рунге-Кутта и коррекцией по правилу Рунге-Ромберга. В случае, если и у этого решения погрешность оказывается недопустимо большой, переменной NОC присваивается значение 1 и (см. рисунок 13, б) вариант расчета оканчивается с диагности­кой: "Нет сходимости в ITN итерациях". На стадии ите­рационного процесса, в крайнем случае на стадии возврата к применению формул Рунге-Кутта, требования к точности решения устойчивого движения поезда будут удов­летворены. Таким образом, как следует из изло­женного, контроль значения NОС является обязательным и должен предшествовать всем последующим этапам работы программы MAIN. Исход решения при NОC=1 описан выше. В случае же, если NOC=0, решение продолжается. Для этого вызывается подпрограмма ЕХТREM, осуществляющая выбор экстремальных значений компонент вектора со­стояния системы, а также ее возмущений. После этого, если уста­новлено, что очередной интервал решения превысил шаг печати, про­грамма МАIN выводит текущую информацию о состо­янии системы, а затем контролируется значение признака I PR. В случае, если IPR=1, вызывается подпрограмма PR, осуществля­ющая печать результатов, полученных в процессе работы подпрограм­мы EXTREМ. Та же подпрограмма PR может быть вызвана, ес­ли первым экипажем поезда пройден очередной контрольный участок пути длиной АLCD.

В завершение цикла работы программы проводится проверка на превышение значения пути, пройденного первым экипажем поезда, суммарной длины всех участков SLDW. Если в результате этой проверки установлено, что весь заданный путь пройден, то осуществляется выход на конец варианта счета. Если же оказалось, что пройден еще не весь путь, то по специаль­ному входу IPC, предназначенному для выполнения интегриро­вания только по многошаговому методу, вызывается подпрограмма ISE и цикл работы программы начиная от этого узла повторяется. При выходе на конец варианта значение переменной NV увеличивается на единицу и сравнивается с полным количеством вариантов, заданных для расчета. Когда число таких вариантов еще не исчерпано, работа всей программы повторяется начиная с вызова под­программы PRE РАR. Если же установлено, что выполнены рас­четы по всем вариантам, осуществляются выход на конец программы и останов.

Таким образом, в зависимости от необходимости результатом работы программы может явиться выдача на печать либо таблицы те­кущих значений компонент вектора состояния системы с шагом печати HP, либо их экстремальных значений за определенный интервал пути или времени, либо то и другое одновременно. Кроме того, опять-таки в зависимости от необходимости на печать, естественно, могут быть выданы значения любых промежуточных программных величин, представляющих интерес для конкретного исследования.

Для рассматриваемого в диссертационной работе случая математическая модель движения одиночного экипажа по прямому горизонтальному пути может быть записана в виде

В случае движения одиночного экипажа по круговой горизон­тальной кривой его модель отличается от предыдущей наличием составляющих, моделирующих кривизну пути в плане:

- ;

- ;

- .

Остальные коэффициенты те же, что и в общем случае. Кроме того, в отличие от предыдущего составляющие, про­порциональные дополнительному сопротивлению движению экипажа, во­зникающему вследствие кривизны пути в плане и центростремительным силам, действующим на его части, будут содержать выражения сле­дующих обобщенных сил:

где . Выражения остальных обобщенных сил те же, что и в общем случае. Считая рассматриваемое движение экипа­жа установившимся и записывая получаемые таким образом его урав­нения в системе обобщенных координат и при условиях после их сравнения с моделью движения, приходим к выводу об их полной идентичности.

Модель движения поезда при этом принимает вид , где .

В случае рассмотрения колебаний поезда в продольно-вертикаль­ной плоскости его движение, учитываемое по координатам , принимает вид

где ,

.

Остальные коэффициенты левых частей те же, что и в общем случае:

-

-

-

.

Будучи записаны в обозначениях и для рассматриваемых условий (движение поезда происходит по прямому горизонтальному участку с постоянной скоростью), эти уравнения полностью аналогичны приведенным в указанной работе (в предположении, что путь абсолютно жесткий и не имеет локальных неровностей, а потому колебания галопирований и подпрыгиваний тележек экипажей отсутствуют).

Наконец, если при тех же условиях, что и в предыдущем слу­чае, рассматриваются пространственные колебания поезда, то

где

.

Будучи записаны в обозначениях и при предположениях, когда не принимается во внимание наличие диссипации энер­гии в системе, моментов трения в кузовных опорах, моментных взаи­модействий между экипажами поезда, последние уравнения совершен­но идентичны приведенным в математической модели движения одиночного экипажа по прямому горизонтальному пути.

Таким образом, на примерах пяти частных случаев движения поезда по пути различной конфигурации показано совпадение моде­лей таких движений с частными их моделями, всесторонне опробованными натурными экспериментами. Это свидетельствует о корректности вновь синтезированной модели.

Далее рассматривается вопрос о контроле корректности программы, реали­зующей на ЭВМ модель движения поезда. На практике, как известно, такая процедура именуется тестированием программы и имеет своей целью проверку ее живучести, т.е. свойства решать именно ту задачу, для которой она предназначена, давая правильные ре­зультаты, несмотря на различные внешние возмущения. Исходя из этого при тестировании его объекту должен быть создан макси­мально напряженный режим работы, при котором минимальное число прогонов обеспечило бы эффективный контроль всех ветвей алгорит­ма. Согласно некоторым оценкам сложность проведения проверок и устранения обнаруженных ошибок на каждом последующем эта­пе разработки программы увеличивается на порядок. Поэтому про­верка правильности проектных решений осуществлялась на всех ста­диях ее конструирования начиная со сквозного структурного конт­роля алгоритма. Теми же соображениями был продиктован и выбор методов тестирования. Оно проводилось путем рационального комби­нирования нисходящего (сверху вниз) и восходящего (снизу вверх) вариантов. При этом параллельно испытывались как глобальный ал­горитм решения задачи, так и отдельные функциональные модули. Входные тестовые данные выбирались, с одной стороны, принадлежа­щими к различным типам (искусственные, реальные модифицированные, реальные в полном объеме), а с другой - имеющими различный класс (нормальные, нулевые, очень малые, очень большие, отрицательные и т.д.). Благодаря этому работа программы проверялась в нормаль­ных и экстремальных условиях, а также в исключительных ситуациях. Стратегия тестовых прогонов предполагала, как отмечалось, нисхо­дящий принцип их организации со сборкой программы (под контролем головного монитора MAIN в соответствии с алгоритмом решения задачи) из программных модулей, прошедших тщательную индивидуальную проверку. Из всех известных методов получения эталонных результатов для сравнения с ними контролируемых: вычисление вручную, путем натурных испытаний реального объекта исследований, с помощью иной машинной программы по критерию минимальности временных, финансовых и иных видов затрат – был выбран последний. Иными словами, результаты решения с помощью контролируемой программы, тестовых задач сопоставлялись с их реше­ниями, полученными с применением программы, прошедшей дли­тельную эксплуатационную проверку натурным экспериментом во всех возможных режимах. В качестве критерия сопоставления упомянутых решений был выбран один из основных их элементов - продольные силы поезда.

Рисунок 15 – Осциллограммы подпрыгиваний кузовов экипажей сжатого поезда, трогающегося на прямом горизонтальном пути, при пространственных движениях

16 – Осциллограммы влияний кузовов экипажей сжатого поезда, трогающегося на прямом горизонтальном пути, при пространственных движениях


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.