Książka z serii "Rozprawy Doktorskie. Monografie"
Głównym celem monografii jest opracowanie i weryfikacja sposobu obliczania natężenia zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy silnika spalinowego z wykorzystaniem sztucznej sieci neuronowej. Celem pomocniczym jest wykazanie, że natężenie zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy wyznaczone z wykorzystaniem SSN jest większe, niż wynika to z analizy przeprowadzonej na podstawie charakterystyki ogólnej, jako szereg następujących po sobie statycznych stanów pracy. Cele te uzasadniają sformułowanie następującej tezy: zastosowanie metody sztucznych sieci neuronowych umożliwia obliczanie natężenia zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy silnika spalinowego.
- Spis treści
-
Wykaz skrótów i oznaczeń 5
1. Wprowadzenie 7
1.1. Eksploatacyjne zużycie paliwa w pojazdach samochodowych 7
1.2. Testy silników spalinowych w statycznych i dynamicznych stanach pracy 10
1.3. Zastosowania sieci neuronowych w obszarze badań silników spalinowych 13
2. Cel, teza i zakres monografii 17
2.1. Cel i teza monografii 17
2.2. Zakres pracy 18
3. Silnik spalinowy jako napęd pojazdów samochodowych 19
3.1. Układ napędowy samochodu 19
3.2. Proces spalania paliwa w silniku spalinowym 20
3.3. Silnik spalinowy jako obiekt o dynamicznej charakterystyce pracy 23
3.4. Parametry robocze i charakterystyki silników spalinowych 25
3.5. Współpraca silnika z układem przeniesienia napędu 29
4. Pomiary zużycia paliwa w silnikach spalinowych 33
4.1. Metody pomiarów 33
4.2. Hamownie silnikowe 33
4.3. Hamownie podwoziowe 38
5. Koncepcja charakterystyki zużycia paliwa w stanach dynamicznych 40
5.1. Celowość wyznaczania charakterystyk w stanach dynamicznych 40
5.2. Natężenie zużycia paliwa w stanach dynamicznych 41
5.3. Istota opracowanej charakterystyki zużycia paliwa w stanach dynamicznych 42
6. Pomiary wartości natężenia zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy 43
6.1. Stanowisko badawcze 43
6.2. Układ pomiarowy parametrów pracy silnika 47
6.2.1. Pomiar prędkości obrotowej 47
6.2.2. Pomiar momentu obrotowego 49
6.2.3. Pomiar natężenia zużycia paliwa 52
6.3. Zasady i warunki przeprowadzania badań stanowiskowych 56
6.4. Opracowanie danych pomiarowych 61
7. Analiza wyników pomiarów z zastosowaniem sztucznej sieci neuronowej 64
7.1. Przyczyny wykorzystania metody SSN do rozwiązania problemu 64
7.2. Gradientowa metoda uczenia sztucznej sieci neuronowej 64
7.3. Budowa i dobór parametrów uczenia sieci neuronowej 70
7.3.1. Struktura sztucznej sieci neuronowej i zbioru uczącego 71
7.3.2. Definicja zakresów wag 74
7.3.3. Analiza zmienności współczynnika uczenia 80
7.3.4. Dobór liczby neuronów ukrytych 87
7.3.5. Przyspieszanie procesu uczenia 89
7.4. Analiza i ocena błędu metody sztucznych sieci neuronowych 92
8. Weryfikacja i koncepcja zastosowania wyznaczonej charakterystyki 96
8.1. Charakterystyka zużycia paliwa w stanach dynamicznych 96
8.2. Porównanie charakterystyki w stanach dynamicznych z charakterystyką ogólną 97
8.3. Koncepcja zastosowania charakterystyki w stanach dynamicznych 100
8.4. Test jezdny UDC 103
9. Podsumowanie i wnioski 106