Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp điều khiển tối ưu năng lượng đoàn tàu trên tuyến đường sắt Việt Nam

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu xây dựng và giải được bài toán điều khiển tối ưu đoàn tàu trên tuyến có xét đến ảnh hưởng của đoàn tàu chạy ngay trước và sau nó; xây dựng được thuật toán điều khiển tối ưu đoàn tàu trên tuyến có xét đến chiều dài đoàn tàu; xây dựng được thuật toán hiệu chuẩn các hệ số a,b,c trong công thức tính sức cản cơ bản của đoàn tàu trên cơ sở các thông số thực nghiệm thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp điều khiển tối ưu năng lượng đoàn tàu trên tuyến đường sắt Việt Nam BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN VĂN HẢINGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐI ƢU NĂNG LƢỢNG ĐOÀN TÀU TRÊN TUYẾN ĐƢỜNG SẮT VIỆT NAMNgành: Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóaMã số: 9520216 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2018 Luận án hoàn thành tại: TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS-TS. Nguyễn Thanh Hải 2. PGS-TS. Đỗ Việt Dũng Phản biện 1: GS.TSKH Cao Tiến Huỳnh Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Văn Liễn Phản biện 3: TS. Bùi Xuân NgóLuận án đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc Gia Việt Nam - Thư viện Trường Đại học Giao thông Vận tải 1 MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài luận án Đối với vận tải đường sắt, chi phí cho năng lượng chiếm phần lớn chi phí sản xuất củacác xí nghiệp đầu máy (khoảng 60% đến 65%). Đặc biệt trong tình hình giá năng lượngngày một tăng cao như hiện nay, nó càng chiếm một tỷ trọng chi phí lớn hơn, ảnh hưởngrất lớn đến hiệu quả khai thác của toàn ngành. Vì vậy, nghiên cứu nhằm giảm chi phí nănglượng cho đầu máy là công việc cần được tiến hành thường xuyên theo sự thay đổi củađiều kiện khai thác và sự phát triển không ngừng của khoa học, công nghệ. Đồng thời việcgiảm tiêu hao nhiên liệu cũng góp phần to lớn trong việc bảo vệ môi trường. Trên các phương tiện giao thông vận tải, các bài toán về điều khiển tối ưu năng lượngđã dần dần được giải quyết ví dụ như: hệ thống phun xăng điện tử trên các ô tô và xe máyđời mới; bộ điều tốc điện tử trên đầu máy và tàu thủy; hệ thống lái tàu tự động, tổ chứcvận tải…Tuy nhiên, việc phát huy tối đa công suất hữu ích của năng lượng trên đầu máykhông chỉ phụ thuộc vào các vấn đề kỹ thuật của đầu máy hay tổ chức vận tải mà còn phụthuộc vào cách vận dụng chúng. Với mục tiêu tiết kiệm năng lượng theo phương pháp vận dụng đoàn tàu, tác giả chọnđề tài: “Nghiên cứu giải pháp điều khiển tối ưu năng lượng đoàn tàu trên tuyến đường sắtViệt Nam”.2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu x y dựng và giải được bài toán điều khiển tối ưu đoàn tàu trên tuyến cóxét đến ảnh hưởng của đoàn tàu chạy ngay trước và sau nó; x y dựng được thuật toán điềukhiển tối ưu đoàn tùa trên tuyến có xét đến chiều dài đoàn tàu; x y dựng được thuật toánhiệu chuẩn các hệ số a,b,c trong công thức tính sức cản cơ bản của đoàn tàu trên cơ sở cácthông số thực nghiệm thực tế.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứua) Đối tượng nghiên cứu Các đoàn tàu được kéo bởi đầu máy D12E chạy trên tuyến đường sắt Hà Nội – LàoCai.b) Phạm vi nghiên cứu- X y dựng mô hình toán học; x y dựng thuật toán điều khiển; đánh giá hiệu quả dựa trêncơ sở kết quả mô phỏng so sánh với kết quả đo ghi các thông số trên một đoàn tàu cụ thểdo tài xế điều khiển.4. Nội dung nghiên cứu- Nghiên cứu tổng quan về vấn đề về điều khiển tối ưu đoàn tàu theo mục tiêu tiết kiệmnăng lượng ở trong nước và quốc tế.- Nghiên cứu phương pháp giải bài toán điều khiển tối ưu dựa trên nguyên lý cực đại củaPontryagin.- Nghiên cứu x y dựng bài toán và phương pháp giải bài toán điều khiển tối ưu nhiều đoàntàu trên tuyến.- X y dựng được phương pháp xác định các giá trị lực cản phụ có tính đến chiều dài củađoàn tàu và vị trí hiện tại của đoàn tàu trên tuyến.- X y dựng thuật toán di truyền hiệu chuẩn lại các tham số a,b,c trong công thức tính lựccản cơ bản của đoàn tàu trong công thức thực nghiệm của nhà sản xuất.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2a/ Ý nghĩa khoa học X y dựng được mô hình bài toán và đề xuất giải quyết bài toán điều khiển tối ưu nhiềuđoàn tàu trên tuyến nhằm tiết kiệm năng lượng chạy tàu; x y dựng được phương pháp xácđịnh các giá trị lực cản phụ có tính đến chiều dài của đoàn tàu và vị trí hiện tại của đoàntàu trên tuyến; x y dựng các thuật toán xác định vị trí của điểm chuyển chế độ tối ưu khigặp các đoạn có độ dốc lên và xuống.b/ Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở quan trọng x y dựng hệ thống trợ giúp láitàu, lắp trên cabin của đầu máy có thể chỉ dẫn lái tàu điều khiển lái máy với hiệu suất caonhất của đầu máy nhằm tiết kiệm năng lượng (nhiên liệu). Kết quả nghiên cứu của luận áncó thể làm tài liệu tham khảo trong giảng dạy chuyên ngành.6. Những đóng góp của Luận án- Luận án x y dựng được mô hình toán học và phương pháp giải của bài toán điều khiểntối ưu nhiều đoàn tàu trên tuyến theo chỉ tiêu tiết kiệm năng lượng; x y dựng được thuậttoán điều khiển.- Luận án x y dựng phương pháp xác định các giá trị lực cản phụ có tính đến chiều dài củađoàn tàu và vị trí hiện tại của đoàn tàu trên tuyến.- X y dựng được các thuật toán xác định vị trí của điểm chuyển chế độ tối ưu khi gặp cáctrạm có độ dốc lên và xuống.- X y dựng thuật toán di truyền hiệu chuẩn lại các tham số a,b,c trong công thức tính lựccản cơ bản của đoàn tàu trong công thức thực nghiệm của nhà sản xuất. CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ...