УДК 625.768.6

ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗАТОРАМИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЭКОНМИЧНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

APPLICATION OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF CONTINUOUS ACTIVITY DOSES FOR ECONOMIC DISTRIBUTION OF ANTI-HALOGEN MATERIALS

 

Марсов В.И., Селезнёв В.С.

(Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), г. Москва, РФ)

Marsov V.I., Seleznеv V.S.

(Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI))

 

В статье рассмотрен вопрос модернизации дорожно-уборочной техникик, в частности противогололедной машины путем внедрения адаптивной системы управления дозатором непрерывного действия.

In the article the issue of modernization of road-harvesting equipment, in particular of the anti-ice machine, by introducing the adaptive control system of the continuous flow dispenser is considered.

 

Ключевые слова: Противогололедные материалы, система управления дозаторами, адаптивная система управления.

Key words: Anti-ice materials, control system for dispensers, adaptive control system.

 

Организации, которые занимаются обслуживанием дорог, самостоятельно принимают решения об использовании дорожно-уборочной техникой основываясь на собственном опыте и собранной информации от метрологической службы. Такие решения не всегда являются актуальными. Связано это с неточностью модели прогнозирования погоды. Формулировки гидрометцентра о погоде носят вероятностный характер, «днем облачно с прояснениями, местами небольшой дождь». Из данного выражения можно сделать заключения, что в Москве, на пример, в САО и ЮАО возможны разные погодные условия. Из-за чего возможно наблюдать не целевое использование дорожно-уборочной техники, поливомоечные машины в дождь, снего-уборочную технику в отсутствие снегопада.

В зимний период времени задача усложняется, образование гололеда на дорожных одеждах. Для устранения гололеда, существует антигололедные машины предназначеные для поддержания покрытий в соответствующем виде, который гарантирует безопасное дорожного движение. Основываясь на требования к противоголодных материалов [1], все материалы можно классифицировать на химические, комбинированные и фрикционные. Фрикционные подразделяются на песок, песчано-гравийную смесь, Химические противоголодедные материалы бывают жидкими или твердыми и подразделяются на: хлориды, ацетаты, карбамиды, нитраты, природные рассолы. Большой интерес представляет собой «твердые» смеси.

 Борьба с образовавшимся гололедом представляет собой распределение по обледеневшему участку дороги различных противогололедных материалов. Фрикционные материалы повышают сцепление автомобильных колес с обледеневшим участком дороги, но при высокой интенсивности движения его быстро выносит на обочины. Химические вызывают таяние льда и снежного наката, так как температура замерзания соленой воды значительно ниже 0°С, но при большом снижении температуры могут привести к еще большему обледенению.

Твердные противогололедные материалы засыпаются в универсальный разбрасыватель. В основании разбрасывателя расположен скребковый конвейер, подающий содержимое к распределительному устройство, которое представляет собой горизонтальный диск с радиальными вертикальными лопастями закрытый кожухом. Вращаясь диск разбрасывает противогололедные материалы через отверстия в кожухе. Регулирование расхода материала может происходить от скорости вращения диска, скоростью скребковый конвейер (питателя) или размером и расположением расходных отверстий в кожухе. Распределение жидких материалов производится из автомобильных, полуприцепных или прицепных цистерн для перевозки жидкостей, оборудованных системами дозирования и распределения.[2]

При наличии системы дозирования существует ошибки дозирования, а следствие перерасход противогололедного материала. Что приводит к новой проблеме по созданию компактных установок систем непрерывно-дискретного дозирования. Из-за регулярного перерасхода и распределение противогололедных материалов экологическая обстановка придорожных участков серьезно повреждается. В городах это приводит к разрушению покрытий, инженерных сооружений, транспорта и засорением сливов в канализацию.

Решение данной проблематики возможно введением адаптивной системы управления дозаторами непрерывного действия.

Определяя значения отклонения расхода противогололедного материала, ссыпаемого питателя, от заданного значения:

                            при  ,

  При  t >τ.

Технологическая ошибка дозирования будет равна сумме отклонений расхода от заданного значения за все время переходного процесса:

Зная значения первого интеграла, определим, учитывая характеристики питателя  и интегрируя результат на интервале от 0 до τ:

Зная значения второго интеграла, определим подстановкой первого интеграла с последующим интегрированием:

Подставим полученные значения весовых ошибок в уравнение первого интеграла и приведем результат к виду:

Исключим промежуточный параметр , решив совместно уравнение отклонения расходного материала то, получим:

Из данного условия следует, что в дозаторах с переменной скоростью ленты нельзя ни при каких постоянных значениях настроечных параметров полностью скомпенсировать динамическую ошибку дозирования.

Отсюда вытекает задача оптимизации, сводящаяся к выбору параметра настройки регулятора - K , обеспечивающего минимум ошибки дозирования с учетом статистического характера подачи материала.

 

Список использованных источников

1.    ОДН 218.2.027-2003. Требования к противогололедным материалам. Росавтодор Минтранса РФ, 2003.

2.    Бургонутдинов А.М. Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. Часть 3: Техника и оборудования для ремонта и содержания автомобильных дорог / А.М. Бургонитдинов, В.С. Юшков. - Пермь: из-во Перм. нац. исслед. политех. ун-та, 2011. - 212 с.

3.    Марсов В.И. Свойства весовых транспотеров, как элементов систем непрерывного дозирования/В.И. Марсов, А.М. Колбасин, Д.С. Царьков, В.С. Селезнёв. –М.: В мире научных открытий. 2015. № 10.3 (70). С. 1192-1201.