NETWORKS TOOLBOX, а для настройки параметров нейронной сети можно применить
оптимизационные процедуры 0-го, 1-го и 2-го порядков, программно реализованные в
приложении OPTIMIZATION TOOLBOX. Расчетные эксперименты очень удобно прово-
дить на основе среды SIMULINK, которая позволяет: исследовать совместную работу
нейросетевого алгоритма управления и модели двигателя; загружать экспериментальные
данные непосредственно в процессе проведения расчетного эксперимента; наблюдать за
изменением любого параметра как самой нейросетевой модели управления, так и модели
двигателя, что в условиях проведения реального моторного испытания часто практически
невозможно реализовать; автоматически сгенерировать программный модуль нейросете-
вого алгоритма управления для широко применяемых в автомобильной промышленности
микроконтроллеров фирмы INFINEON, что возможно при совместном использовании та-
ких приложений, как REAL-TIME WORKSHOP и LINK FOR TASKING. В этом случае
можно отлаживать сгенерированный программный модуль также в среде SIMULINK,
однако основное преимущество заключается в том, что модель отрабатывается точно так
же, как и в реальном микроконтроллере, и имеется возможность оценить использование
его вычислительных ресурсов и памяти. На заключительном этапе возможно исполь-
зование MATLAB для автоматизированной настройки параметров нейросетевой модели
управления через программу калибровки, которая имеет динамическую программную
связь с электронным блоком управления. Отмечается, что применение интегральных
сред, обеспечивающих полный цикл разработки нейросетевых алгоритмов управления,
может значительно сократить время их внедрения в промышленно выпускаемые элек-
тронные системы управления.
“Динамическая модель энергетической установки тепловоза” — тема выступления
А.Г. Кузнецова (МГТУ им. Н.Э. Баумана). Представленная математическая модель раз-
работана для полунатурного моделирования работы энергетической установки, обмен
информацией между натурной и модельной частями стенда происходит в реальном вре-
мени с периодом, продолжительность которого порядка миллисекунд. Для полунатурного
моделирования необходима “быстрая” динамическая модель энергетической установки
и самого дизеля как ее основного элемента. Такая модель должна адекватно реальному
дизелю имитировать динамические режимы, в частности переходные процессы системы
управления. Параметры рабочего процесса, входящие в правые части дифференциаль-
ных уравнений, разделены на группы. Первую составляют исходные данные, вторую —
параметры, которые для достижения высокой скорости расчета определены заранее в
виде функциональных зависимостей от первичных параметров. Наибольшие трудности
при составлении “быстрой” динамической модели вызывает правильное задание опре-
деляемых параметров (2-я группа) от первичных. В соответствии с теорией рабочих
процессов дизеля и турбокомпрессора был проведен анализ связей между параметрами
и выявлены необходимые зависимости. Такие зависимости, с одной стороны, должны
отражать физику рабочих процессов, а с другой стороны, быть удобными для матема-
тического описания. Универсальные характеристики турбины и компрессора содержат
достаточно данных для описания параметров рабочего процесса турбокомпрессора в
форме полиномов. Для получения аналогичных данных по дизелю требуется проведение
специальных исследований с независимым подводом воздуха. Необходимая для постро-
ения полиномов информация может быть получена расчетным путем с использованием
программ расчета рабочего процесса. Предложенная методика была использована при
создании “быстрой” динамической модели тепловозного дизеля.
А.Г. Кузнецов и В.Л. Трифонов (МГТУ им. Н.Э. Баумана) посвятили свое выступле-
ние разработке стенда для полунатурного моделирования систем управления двигателя-
ми. При создании такого стенда необходимо решить ряд задач: разработать математиче-
скую модель, имитирующую динамические режимы энергетической установки с дизелем
в реальном времени; разработать устройство сопряжения натурной и модельной частей
стенда; подготовить набор программных средств, обеспечивающих вычислительный про-
цесс, управление режимами работы стенда и отображение результатов моделирования.
Основной особенностью работы стенда является обмен информацией между натурной
и модельной частями стенда в реальном времени. Периодичность обмена задается кон-
троллером. В связи с этим для имитации работы энергетической установки в переходных
процессах необходима “быстрая” динамическая модель (см. предыдущий доклад). Стенд
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 3 117
