Математическое моделирование технических систем тарасик в п. Книга: В

Математическое моделирование и компьютерные технологии функционального проектирования механизмов и систем автомобилей

ОСНОВАТЕЛЬ

д.т.н. проф. В.П. Тарасик

НАУЧНЫЕ СОТРУДНИКИ

д.т.н. доц. С.А. Рынкевич,
к.т.н. доц. Н.Н. Горбатенко,
к.т.н. доц. О.В. Пузанова,
к.т.н. доц. Г.Л. Антипенко,
к.т.н. доц. В.И. Мрочек,
ст. препод. Ю.С. Романович,
ст. препод. Р.В. Плякин,
асс. В.И. Курстак,
аспирант В.С. Савицкий,
инж. И.М. Дычкин

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

• разработка математических моделей автомобилей как сложных вероятностных систем с неголономными связями;
• разработка математических моделей процессов функционирования механизмов и систем автомобилей
• разработка алгоритмов адаптивных систем автоматического управления и диагностирования гидромеханических передач;
• разработка методов синтеза мехатронных систем автоматического управления механизмами автомобиля;
• разработка и исследование конструкций компонентов мехатронных систем автоматического управления механизмами автомобиля;
• разработка методик поиска оптимальных характеристик и параметров механизмов и систем автомобиля.

ИСТОРИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

Научная школа начала зарождаться на кафедре «Автомобили и тракторы» Могилёвского машиностроительного института в 70-х годах прошлого века по инициативе кандидата технических наук Тарасика Владимира Петровича, который организовал группу преподавателей и сотрудников для осуществления научных исследований и разработок в области автомобилестроения.

В период с 1960 г. по 1971 г. он работал начальником КБ гидромеханических трансмиссий Белорусского автомобильного завода. Принимал непосредственное участие в создании карьерных самосвалов особо большой грузоподъемности БелАЗ. Автор общей компоновки первой машины БелАЗ–540 грузоподъемностью 27 т и соавтор разработанной для неё гидромеханической передачи. В дальнейшем под его руководством создано семейство унифицированных гидромеханических передач, производство которого организовано на БелАЗе с 1980 г. Эти передачи используются на машинах Белорусского и Могилевского автозаводов по настоящее время. На основе выполненных на предприятии исследований и разработок в 1970 г. защитил кандидатскую диссертацию.

Во время работы на кафедре под его руководством развернулись работы по созданию методов математического моделирования и функционального проектирования механизмов и систем мобильных машин различного назначения с оптимизацией их параметров. В 1983 г. защитил докторскую диссертацию. В 1984 г. открыл в ММИ отраслевую научно-исследовательскую лабораторию «Системы управления тягово-транспортными машинами» Минтракторосельхозмаша СССР, которая работала до 1992 г. В ней созданы системы автоматического управления военными гусеничными машинами Волгоградского и Минского тракторных заводов.

В 90-х годах выполнялись исследования и разработки по заданиям ГНТП, направленные на создание новых модификаций гидромеханических передач для карьерных самосвалов БелАЗ и на разработку для них систем автоматического управления и диагностирования. Разработаны алгоритмы автоматического управления и созданы программные обеспечения для микропроцессорных контроллеров управления. По программе ГНТП «Машиностроение» разработано техническое обоснование проекта и созданы компоненты мехатронной системы автоматического управления и диагностирования гидромеханических передач карьерных самосвалов БелАЗ.

Руководитель научной школы подготовил 16 кандидатов и одного доктора технических наук. Опубликовал более 300 научных работ, в т.ч. 7 монографий, 6 учебников, соавтор энциклопедии «Машиностроение», том IV–15. Колесные и гусеничные машины (1997 г.). Автор свыше 150 изобретений и патентов, более 40% которых внедрено в производство и использовано на автомобилях БелАЗ и военных гусеничных машинах. В 1984 г. возглавил кафедру «Автоматизированное проектирование машин», с 1991 г. – заведующий кафедрой «Автомобили». Заслуженный изобретатель Республики Беларусь (1998 г.).

Выполненные разработки многократно экспонировались на международных и республиканских выставках и были отмечены дипломами.

На всероссийском конкурсе «Компьютерный инжиниринг» (XXIX Гагаринские чтения, г. Москва, 2003 год) за комплекс разработанных программных обеспечений для функционального проектирования технических систем было присуждено 3-е место.

На Петербургской технической ярмарке 15–17 марта 2011 г. представленная разработка «Мехатронная система автоматического управления энергетическими режимами гидромеханической передачи и двигателя карьерных самосвалов БелАЗ» награждена Золотой медалью и дипломом 1-й степени за лучший инновационный проект и лучшую научно-техническую разработку года.

ЦЕНТРЫ И ЛАБОРАТОРИИ

На кафедре «Автомобили» созданы лабораторные стенды, позволяющие проводить испытания и исследования создаваемых механизмов мехатронных систем автоматического управления различными объектами.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Тарасик В.П. Проектирование колесных тягово-транспортных машин / В.П. Тарасик. – Минск: Выш. шк., 1984. – 163 с.
2. Тарасик В.П. Фрикционные муфты автомобильных гидромеханических передач / В.П. Тарасик. – Минск: Наука и техника, 1973. – 320 с.
3. Тарасик В.П. Интеллектуальные системы управления автотранспортными средствами / В.П. Тарасик, С.А. Рынкевич. – Минск: Технопринт, 2004. – 512 с.
4. Ксеневич И.П. Теория и проектирование автоматических систем: учебник для вузов / И.П. Ксеневич, В.П. Тарасик. – М.: Машиностроение, 1996. – 480 с.
5. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем: учебник для вузов / В.П. Тарасик. – Минск: Дизайн ПРО, 2004. – 640 с.
6. Тарасик В.П. Интеллектуальные технологии в диагностировании автотранспортных средств / В.П. Тарасик, С.А. Рынкевич. – Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2007. – 400 с.
7. Тарасик В.П. Теория движения автомобиля: учебник для вузов / В.П. Тарасик. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 478 с.
8. Тарасик В.П. Теория автомобилей и двигателей: учеб. пособие для вузов / В.П. Тарасик, М.П. Бренч. – Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2013. – 448 с.
9. Диагностирование гидромеханических передач мобильных машин / Н.Н. Горбатенко, А.Н. Егоров, В.В. Региня, С.А. Рынкевич, В.П. Тарасик, Г.Л. Антипенко; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.П. Тарасика. – Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2010. – 511 с.
10. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV–15: Колесные и гусеничные машины. – М.: Машиностроение, 1997. (В.П. Тарасик. Статьи в разделе 3: Тракторы. – С. 386–415).

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И КОММЕРЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

Основные научные результаты:

1. Новый универсальный высокоэффективный метод математического моделирования технических систем на макроуровне (структурно-матричный метод). Позволяет моделировать объекты различной физической природы: механические, гидравлические, тепловые, электрические. Изложен в учебнике «Математическое моделирование технических систем» (первое издание в 1997 г., второе издание в 2004 г.).
2. Методология автоматизированного функционального проектирования технических систем. Назначение – для получения оптимальных проектно-конструкторских решений на начальной стадии проектирования. Изложена в учебнике «Математическое моделирование технических систем»
3. Математические модели движения колесных и гусеничных машин как сложных многомерных вероятностных систем с неголономными связями. Опубликованы в монографии «Проектирование колесных тягово-транспортных машин» и в двух учебниках: «Тракторы. Проектирование, конструирование и расчет» и «Теория движения автомобиля».
4. Корреляционно-спектральный метод моделирования и исследования нелинейных вероятностных систем. Опубликован в учебнике «Теория и проектирование автоматических систем» и в монографии «Проектирование колесных тягово-транспортных машин».
5. Теория и методы синтеза алгоритмов мехатронных адаптивных систем автоматического управления гидромеханическими передачами мобильных машин. Опубликовано в монографии «Интеллектуальные системы управления автотранспортными средствами».
6. Теория и методы интеллектуальных технологий в системах автоматического управления и диагностирования автотранспортных средств. Опубликованы в монографиях «Интеллектуальные системы управления автотранспортными средствами» и «Технологии искусственного интеллекта в диагностировании автотранспортных средств».

Все научные разработки используется в учебном процессе по специальности 1–37 01 02 – «Автомобилестроение» и по многим другим специальностям.

Наиболее значимые внедрённые разработки

1. Семейство унифицированных гидромеханических передач для большегрузных автомобилей и тягачей с двигателями мощностью до 500 кВт. Внедрено в ОАО «БелАЗ». Используются с 1980 г. по настоящее время на машинах БелАЗ и МоАЗ.
2. Система автоматического управления процессом синхронизации блокируемых элементов зубчатых муфт коробок передач боевой машины десанта. Внедрена в 1992 году на Волгоградском тракторном заводе.
3. Участие в разработке планетарных гидромеханических коробок передач для карьерных самосвалов БелАЗ г/п 90 т, 130 т, 60 т. Обоснование и выбор кинематической схемы и основных параметров всех компонентов. Внедрена в 2007 г. на самосвалах г/п 90 т. Использована при разработке нового самосвала г/п 60 т.
4. Алгоритмы адаптивных мехатронных систем автоматического управления гидромеханическими передачами карьерных самосвалов БелАЗ и программное обеспечение микропроцессорных контроллеров управления, реализующее эти алгоритмы. Внедрены на самосвалах г/п 90 т.
5. Мехатронная система автоматического управления и диагностирования гидромеханических передач карьерных самосвалов БелАЗ г/п 45–60 т. Используется с 2010 г.
6. Разработка полного комплекса мехатронных компонентов системы автоматического управления гидромеханической передачей и двигателем карьерных самосвалов БелАЗ. Ведется подготовка производства компонентов в ОАО «Измеритель». Начало производства запланировано на 2014 г.