Обоснование функциональных характеристик сельскохозяйственных мобильных энергосредств в многокритериальной постановке

Введение. В связи с тем, что создаваемые технические средства, в том числе и мобильные энергосредства (МЭС), применяемые в аграрной сфере, характеризуются многими критериями качества, поставленные задачи должны решаться в многокритериальной и многофакторной постановке. Поэтому создание математического и программного обеспечения решения этих задач является актуальным.

Цель исследования. Определение оптимальных функциональных характеристик МЭС сельскохозяйственного назначения со многими критериями качества, в том числе и противоречивыми.

Методы и средства. В данном исследовании было разработано алгоритмическое и программное обеспечение многокритериальной оптимизации функциональных характеристик мобильных энергосредств сельскохозяйственного назначения. Приведены математические модели доминирующих критериев качества МЭС, функциональные ограничения и исходные данные для решения многокритериальной оптимизационной задачи по определению характеристик МЭС на стадии проектирования и совершенствования. В качестве доминирующих критериев, согласно экспертной оценке, применялись давление на почву, производительность, энергетическая оценка по относительному снижению полных удельных топливно-энергетических затрат, суммарные затраты на техобслуживание и ремонт, энергоэффективность.

Результаты. Выполнены расчеты значений критериев качества в пробных точках испытаний – в исследуемом пространстве параметров. Согласно разработанному алгоритму определено множество допустимых решений по конструктивным и функциональным характеристикам МЭС, отвечающим всем критериальным и функциональным ограничениям, выдвинутым лицом, принимающим решение (ЛПР). А также определено Паретовское множество решений (точек) – наилучшие варианты функциональных свойств МЭС, по совокупности критериев не уступающих друг другу. Согласно оптимизационным расчетам, ЛПР выбирает среди Паретовских точек одну единственную.

Заключение. Разработанные математические модели и на их основе составленные программные средства позволяют оптимизировать при наличии многих критериев качества, в том числе и противоречивых, функциональные, эксплуатационные и другие характеристики мобильных энергосредств сельскохозяйственного назначения. Программный комплекс позволяет провести многокритериальную оптимизацию объекта при общем количестве рассматриваемых критериев качества до 20, а варьируемых параметров до 50. Для применения данного программного комплекса для оптимизации других технических объектов и средств необходимы доработка математического и, как следствие, программного обеспечения.