Моделирование и оптимизация потребительских свойств мобильных энергосредств АПК

Обоснование. В данной статье отражены примеры реализации многокритериальной оптимизации (МКО) в обосновании потребительских свойств мобильных энергосредств. В качестве критериев взяты 5 основных функциональных и эксплуатационных характеристик: производительность, энергетическая оценка по относительному снижению полных удельных затрат мобильных энергосредств (МЭС), суммарные затраты на техническое обслуживание и ремонт (ТОР), давление на почву и энергоэффективность. Использование МКО может иметь широкий спектр применения: при создании, разработке и эксплуатации МЭС.

Цель работы — моделирование и оптимизация потребительских свойств мобильных энергосредств АПК на примере МЭС тягового класса 1,4.

Материалы и методы. Сбор и анализ научных публикаций, научных статей и других источников информации по разработке НИОКР по созданию интеллектуальных транспортно-технических средств, по ключевым показателям потребительских свойств МЭС сельскохозяйственного назначения, а также совершенствованию методического и программного обеспечения многокритериальных оптимизационных расчётов эффективности МЭС. При решении поставленной задачи использовались методы научного обобщения и статистической обработки имеющихся информационных и аналитических материалов по отечественным и зарубежным источникам.

Результаты. Таким образом, в результате полученных расчётов наиболее предпочтительным среди полученных Паретовских точек при работе трактора класса 1,4 по мнению лица, принимающего решение (ЛПР) были выбраны следующие:

1. Пахота — производительность 1,17 га/ч; давление на почву 145 кПа; суммарные затраты 149,2 тыс. рублей; энергетическая оценка 35,0 %, энергоэффективность 19,7 кВт∙га/ч.
2. Посев — производительность 2,87 га/ч; давление на почву 149,3 кПа; суммарные затраты 178,39 тыс. рублей; энергетическая оценка 35,3%, энергоэффективность 24,17 кВт∙га/ч.
3. Химизация — производительность 3,541 га/ч; давление на почву 177,513 кПа; суммарные затраты 124,408 тыс. рублей; энергетическая оценка 22,8%, энергоэффективность 32,10 кВт∙га/ч.

Заключение. Анализ классификации функциональных эксплуатационных и экономических характеристик МЭС (потребительских свойств), а также их экспертной оценки позволили выявить 5 основных критериев качества: давление на почву (q^кₘₐₓ), производительность (W), суммарные затраты на ТОР (З_pᵢ), энергетическая оценка по относительному снижению полных удельных топливно-энергетических затрат МЭС, (Э_wⁿ), энергоэффективность (E_c), для моделирования и оптимизации которых был разработан программный комплекс решения задачи МКО, позволяющий решать задачи с более 50 варьируемыми параметрами и 20 критериями качества. Для полноты представления об оптимальных потребительских эксплуатационных свойствах мобильных энергосредств были выбраны МЭС тягового класса 1,4 и наиболее важные три операции: пахота, посев, химизация.