19_Аulin.doc Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 129 Аулін В.В. Кіровоградський національний технічний університет, м. Кіровоград, Україна E-mail: aulin52@mail.ru ПРИНЦИПИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСАМИ В ТРИБОТЕХНІЧНИХ СИСТЕМАХ УДК 621.891:621.001:631.31 В статті обґрунтовано використання таких принципів автоматичного керування процесами в трибосистемах як зворотного зв'язку, компенсації і комбінованого (зворотного зв'язку і компенсації од- ночасно). Проаналізовані типи зв'язків трибосистем із зовнішнім середовищем, наведені схеми їх автома- тичного керування з використанням від'ємного зворотного зв'язку по виходу, по стану, а також по виходу і стану одночасно. Розглянуто приклади реалізації автоматичного керування для трибоспряжень двигуна на основі електронного блоку і електронної системи керування двигуном з використанням технологій триботехнічного відновлення. Ключові слова: триботехнічна система, автоматичне керування, зворотний від'ємний зв'язок, зовнішнє середовище, моторна олива, двигун, самоорганізація, технологія трибовідновлення. Вступ Динамічні процеси в триботехнічних системах (ТС), їх самоорганізація, стійкість і перехід від стаціонарного стану в нестаціонарний забезпечується різними механізмами саморегулювання [1]. При цьому самоорганізація виступає, як внутрішня властивість ТС автоматичного підтримування на необхід- ному рівні параметрів протікаючих процесів. В ТС проявляється деяка ієрархічна організованість, подібна до біологічних систем, яку можна представити деякою кількістю рівнів структурно-функціональної організації. На кожному з таких рівнів існують свої специфічні механізми саморегулювання, які базуються на принципах керування і характеру зв’язку ТС із зовнішнім середовищем [2]. Відкриті ТС постійно обмінюються речовиною, енергією, інформацією із зовнішнім середови- щем. Обмін цими ж субстанціями відбувається і між частинами (елементами) ТС. У разі негативної ент- ропії збільшується упорядкованість і здатність ТС до самоорганізації. В таких умовах складна організа- ція ТС немислима без цілісності, яка означає незведенність її властивостей до сукупності властивостей її елементів. Цілісність породжується структурою системи, типом зв’язку між її елементами. Питання пов'язані з розробкою теорії автоматичного керування триботехнічних систем, управ- ління їх поведінкою і станом, характером протікаючих процесів насьогодні не розроблені. Не існує і тео- рії автоматичного регулювання, яка б враховувала специфічні процеси в триботехнічних системах, не- зважаючи на те, що загальну теорію автоматичного регулювання в лінеризованих технічних системах ро- зробив російський вчений І.А. Вишнеградський, яка отримала подальший розвиток в працях Н. Вінера, А.А. Андронова, В.М. Глушкова та ін. вчених. Запропоновані ними принципи автоматичного керування на сучасному етапі розвитку техніки потребують перегляду, є потреба і в розробці автоматичного керу- вання ТС, особливо в яких реалізуються процеси самоорганізації, саморегулювання та реновації з вико- ристанням технологій триботехнічного відновлення [2]. Мета і постановка задачі Метою даної роботи є виявлення принципів автоматичного керування процесами в триботехніч- них системах, їх можливості та реалізація на конкретних прикладах. Виклад матеріалів досліджень Основною функцією керування в ТС є збереження стійкості еволюції розвитку та підтримання заданого режиму їх роботи. Цю функцію можна автоматизувати за допомогою автоматичних регулято- рів, дія яких базується на принципах керування процесами [2]. Аналогічно до будь-яких технічних систем, в ТС може бути реалізовано декілька принципів ав- томатичного керування (АК) поведінкою і станом. Сутність першого принципу полягає в наступному: поява шкідливого ефекту або відхилення керованої величини від заданого значення виявляється, вимірю- ється і приводиться в дію виконавчими органами, які усувають зазначене. Такий підхід до керування є принципом відхилення або зворотного зв’язку, який набув широкого поширення в техніці [4]. Згідно цього принципу АК відхилення деякого параметру від необхідного рівня приводить до спрацювання функцій, які ліквідують цей дисбаланс, повертаючи даний параметр до потрібного рівня. mailto:aulin52@mail.ru Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 130 Оскільки у випадку від’ємного зворотного зв’язку знак зміни параметру протилежний знаку його почат- кового відхилення, а при додатному зворотному зв’язку навпаки знак зміни співпадає зі знаком відхи- лення. В таких умовах ТС виходить з одного стаціонарного стану і переходить в інший стан. Зазначимо, що будь-яка ТС здатна перебувати в різних стаціонарних станах, тому це дозволить їй функціонувати як у визначених співвідношеннях, так і адаптуватися до зовнішнього середовища при відповідних умовах. Принцип зворотного зв’язку, який, незважаючи уваги на суттєві переваги, внутрішньо має гли- бокі суперечності: діючи по принципу зворотного зв’язку, перед тим як усунути шкідливий ефект, ви- мушені припустити його наявність. В той час, слід відмітити засоби по усуненню шкідливого ефекту приводяться в дію лише після того, як цей ефект виявлено. Другим принципом АК в ТС є принцип випередження або компенсації [2]. Згідно нього необхід- но щоб збурення подавалося на автоматичний регулятор миттєво, а на саму ТС – із запізненням. В такій ситуації автоматичний регулятор встигає подати на систему вплив компенсуючий збурення, викликане випадковою зміною умов її функціонування. Зазначимо, що запізнення такого впливу реалізувати техні- чно важко. Незважаючи на це, принцип компенсації з часом набуває визнання в техніці, трибоспряжен- нях деталей і системах, в яких наявні процеси тертя і зношування. Принцип компенсації не володіє недоліком першого принципу, але він вимагає передбачити причини, що породжують шкідливий ефект, і своєчасно привести в дію засоби, які усувають його наслідки. Технічна реалізація принципу компенсації виявилася можливою на шляху зазначеному Н. Віне- ром [5], ідея якого полягає в тому щоб здійснити не запізнювання зовнішнього впливу, а передбачення сигналу про нього. Автоматичний регулятор, що діє на основі упередженого значення сигналу, встигає привести в дію засоби, що компенсують наслідки збурення. Н. Вінер зазначив, що передбачення сигналів може бути тільки статистичним. Значний внесок в це питання зроблено М.М. Лузіним [6], який створив основи теорії інваріантності розв’язків диференціальних рівнянь і вказав на можливість компенсації про- цесів, що протікають в системі в окремих випадках і на причини, чому в інших випадках така компенса- ція неможлива. Це обумовлено наявністю розривів у збуреннях зовнішнього середовища та можливістю непе- редбачених змін в самій системі, що призводить до неможливості встановлення абсолютно тотожної від- повідності між параметрами автоматичного регулятора і параметрами системи. Зазначимо, що при цьому мала невідповідність параметрів компенсації може привести до якісної зміни властивостей системи, по- яви нестійкості її елементів, автоколивань, зменшення стійкості системи до зовнішніх впливів. Явище якісної зміни властивостей системи при малих змінах її параметрів вперше виявлено А.А. Андроновим [7]. Системи, в яких таке явище неможливе, віднесені до класу недосконалих систем. Враховуючи цей недолік систем компенсації на думку Н. Вінера, найбільш розумним технічним рішенням задач АК може бути знайдено на шляху комбінування методів зворотного зв’язку і компенсації [2]. При цьому не виключається, що системи керування зі зворотним зв’язком і компенсаційні системи конкурують між собою. Переваги того чи іншого методу керування залежать від того наскільки буде усталеними характеристики виконавчого органу. Звичайно, при АК в ТС вигідно поєднувати ці два ме- тоди. При тому ж рівні зворотного зв’язку поведінка ТС визначено покращується. Якщо ж виконавчий орган діє із запізненням, то компенсатор повинен бути упередженим, або прогнозуючим пристроєм, роз- рахованим на статистичний ансамбль вхідних сигналів. Зрозуміло, що інформативний зворотний зв'язок з компенсатором є лише частковим випадком, загальної теорії АК процесами в ТС. Теорія статистичного передбачення сигналів є важливим кроком на шляху створення нових принципів АК технічними системами, в тому числі і ТС, із врахуванням впливу зовнішнього середовища, структури та специфіки їх поведінки. ТС із зовнішнім середовищем можуть мати як прямий, так і зворотний, зв’язки. Сутність прямо- го зв’язку полягає в поданні сигналу без затримки на вхід ТС. Система з прямим зв’язком є відкритою. Якщо при цьому відсутній зворотній зв’язок, то ТС не може змінювати свій стан залежно від вихідного або початкового стану. Зазначимо, що цей зв’язок практично не має відношення до АК процесами в ТС. Для досягнення необхідної динаміки керованої ТС необхідним є наявність зворотного зв’язку із зовнішнім середовищем, тобто для приведення змінного стану до заданого його значення за деякий про- міжок часу. Зворотний зв’язок характеризує змінність станів в ТС і поділяється на два типи: додатний і від’ємний. Додатний зворотний зв’язок (ДЗЗ) в ТС – це тип зворотного зв’язку, при якому зміна вхідного сигналу системи призводить до такої зміни вихідного сигналу, яка сприяє подальшому його відхиленню від початкового значення. ДЗЗ прискорює реакцію ТС на зміну вхідного сигналу, тому істотна його пере- вага в ситуаціях, коли вимагається швидка реакція ТС на зміну параметрів зовнішнього середовища. Цей зв'язок призводить до нестійкості ТС і виникнення якісно нових автоколивальних ТС [2]. Нелінійний ДЗЗ приводить до того, що ТС починає розвиватися в режимі із загостренням умов і обставин, тобто в таких ситуаціях спостерігається його самопідсилення. Чим сильніше діє ДЗЗ тим більше ТС отримує підкріп- лення у вигляді потоків субстанцій, тим ще сильніше вона діє на зовнішнє середовище. Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 131 Таким чином, ланцюг ДЗЗ є джерелом зростання, вибуху, руйнування і колапсу в системах. Сис- тема з неконтрольованими ДЗЗ в решті-решт руйнується. Ось чому системи з ДЗЗ зустрічаються не так часто. Зазвичай рано чи пізно в розвиток процесів в ТС втручається від’ємний зворотний зв’язок (ВЗЗ). Першим результатом такого втручання є те, що процеси відбуваються в ТС, якщо ДЗЗ розвивається без- контрольно, а другим – зроблені певні заходи для обмеження самопідсилення системою, множення сиг- налу або його накопичення. Зниження міри множення сигналу в контурі ДЗЗ, уповільнене його зростання, зазвичай, є більш значуще чутливим станом ТС ніж посилення ВЗЗ, або набагато прийнятніше ніж безконтрольність станів і поведінки ТС. Уповільнене зростання сигналу в системі дає множині ВЗЗ запас часу на реалізацію. Як- що слабкі ВЗЗ намагаються боротися з сильними ДЗЗ, то набагато ефективніше послабляти в цей час са- мі додатні зворотні зв’язки ТС із зовнішнім середовищем. Найцікавіша поведінка ТС, яка може з’явитися в результати швидкого запуску ДЗЗ – це хаос. Це непередбачувана, нерегулярна, але обмежена поведінка ТС трапляється, коли система починає змінюва- тися набагато швидше, ніж на це можуть відреагувати керуючі пристрої. Реальні ТС можуть ставати хао- тичними, якщо значення параметрів, що їх характеризують, зростають або зменшуються занадто швидко. Контроль в них має бути заснований на зниженні інтенсивності ДЗЗ. В таких ситуаціях у звичайних ТС слід шукати більш чутливі стани, в яких система має більше можливостей на розвиток. Від’ємний зворотний зв’язок (ВЗЗ) – це тип зворотного зв’язку при якому вхідний сигнал ТС змінюється таким чином, щоб протидіяти зміні її вихідного сигналу. Цей сигнал подається назад на вхід, для гасіння частини вхідного сигналу. ДЗЗ сприяє більшій стійкості ТС до випадкових змін параметрів, щоб протидіяти зміні її вихідного сигналу. Методи математичного аналізу систем охоплених ВЗЗ дета- льно розглядаються теорією автоматичного керування (АК) [2]. ВЗЗ широко використовується в системах різної природи, у тому числі і ТС, для підтримки гомо- стазу, тобто тенденцій до саморегулювання і самоорганізації. При цьому зазначимо, що ВЗЗ самокорек- тується. ВЗЗ використовується для коригування значень регулюючих функцій в ТС. Для коригування АК в ТС з наявними ВЗЗ розрізняють три види цих зворотних зв’язків: по виходу; по стану; комбінованого (по виходу і по стану одночасно). Схеми таких видів ВЗЗ наведено на рис. 1-3. На приведених схемах відображені відповідні елементи: Y, Ys – вихідне змінне та задане значен- ня вихідної змінної, або сукупності змінних ТС; K – коефіцієнт підсилення регулятора; U – сигнал керу- вання; B(t) – матриця керування розмірності n × l, елементи якої є функціями часу; n – порядок дифере- нціального рівняння, що описує поведінку (еволюційний розвиток) ТС; X – n-вимірний вектор станів ТС, Ẋ – перша похідна за часовим від вектору станів системи; S-1 – оператор інтегрування; En – одинична матриця розміру n × n; A(t) – функціональна матриця станів або матриця Фробеніуса розміру n × n, елементи якої є деякими функціями часу; C(t) – матриця спостереження розміру n × n, елементи якої є також функціями часу. Аналіз реалізації наведених схем для керування процесами в ТС свідчить, що зворотній зв’язок по виходу (рис. 1) можливо застосовувати для ТС, якщо вони є і керованими і спостережуваними повніс- тю Якщо ТС не є повністю керованою, то доцільно скористатися зворотнім зв’язком за станом (рис. 2). Комбінований зворотній зв’язок (рис. 3) також вимагає повної керованості та спостережуваності. Якщо ТС не є повністю керованою, то необхідно вносити корективи в її конструкцію, або повну заміну її елементів. При цьому ці зміни обумовлені характером зміни елементів матриць A(t) та В(t). Перспективним для ТС при їх ефективному функціонуванні із забезпеченням високої зносостій- кості і надійності є модальне керування з реалізацією ВЗЗ. Основна ідея модального керування процеса- ми в ТС полягає у забезпеченні необхідної їх поведінки (час регулювання, необхідне значення комплексу параметрів стану і т.п.) шляхом вибору відповідних власних значень і забезпечення стійкості і належного функціонування або спостереження в них за процесами і станом. При реалізації модального керування в ТС виникають деякі проблеми: власні значення параметрів ТС не знаходяться в однозначній відповіднос- ті з характером перехідних процесів; їх вибір ускладнений особливо для ТС високого порядку; власні значення параметрів не визначаються амплітудами керованих сигналів та ін. Аналіз системи АК свідчить, що модальне керування ТС можна реалізувати у випадку числових, а не функціональних матриць А, В, С, D. Отже, при стаціонарному функціонуванні ТС можливе моде- льне керування, а при нестаціонарному – ні, через наявність елементів у матрицях А, В, С, D, що є фун- кціями від часу. Таким чином, системою АК передбачено вирішення завдань стеження за процесами і керування ними в ТС без безпосередній участі людини. Завдання керування ТС полягає в забезпеченні бажаної змі- ни стану і досягнення бажаної динаміки її поведінки. Це стає можливим при використанні процесу регу- лювання. Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 132 Рис. 1 – Схема АК процесами в ТС з використанням від’ємного зворотного зв’язку по виходу Рис. 2 – Схема АК процесами в ТС з використанням від’ємного зворотного зв’язку по стану Рис. 3 – Схема АК процесами в ТС з використанням від’ємного зворотного зв’язку по стану і виходу Показниками якості АК стану і поведінки ТС є: тривалість перехідних процесів, перерегулюван- ня і статична похибка. При проектуванні АК в ТС можна використати алгоритми при виявленні початко- вих параметрів: керована система → модель ТС → модель стану і поведінки ТС; вимоги до АК → показ- ник якості → час переходу, передумови, статичні похибки; система обмежень → межі змінних стану ТС. Основними етапами при розв’язку трибологічних завдань є вибір структури (вид зворотного зв’язку) в ТС; синтез регулятора або вибір регулятора та характеру методів відновлення параметрів стану і поведінки ТС; аналіз АК в ТС та його реалізованості. В якості прикладу розглянемо реалізацію системи АК в технічних системах, що мають трибосп- ряження. При використанні триботехнічних технологій відновлення (ТТВ) в процесі експлуатації трибо- спряжень деталей встановлюється режим "беззносного тертя", а зношування відбувається не через злам або зім'ята виступів нерівностей поверхонь тертя, а через створення і руйнування вторинних структур [4]. Навчитися керувати цими процесами - одне з основних завдань проблеми підвищення зносостійкості і надійності машин. ТТВ дають можливість досягти підвищення ресурсу машин на основі фізичного ефе- кту беззносності і реалізації процесу самоорганізації за рахунок стабілізації технічного стану трибоспря- жень [4, 8]. Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 133 Схема моделі трибоспряження з реалізацією процесу самоорганізації приведена на рис. 4. Рис. 4 – Структурна схема моделі реалізації процесу самоорганізації На вхід трибоспряження подаються іони металів з композиційного мастильного середовища, яке знаходиться в зоні контакту, або поза нею. За допомогою електричного, магнітного, або електромагніт- ного полів іони прискорюється і спрямовуються для відновлення на зношені частини робочої поверхні деталей. Інформацію про стан системи отримують за допомогою датчиків, сигнали з яких керують кіль- кістю енергії, необхідної для роботи трибоспряження, зміни умов його функціонування, визначення кіль- кості речовини, яка подається на вхід. Реалізація процесів самоорганізації при використанні ТТВ дозволяє отримати інтенсивність зношування на декілька порядків меншу від інтенсивності зношування в умовах їх відсутності. В резуль- таті оптимізації процесів в ТС визначальні чинники (щільність і сили струму, напруги, швидкості відно- сного переміщення, тиски в контакті) набувають таких значень, при яких зносостійкість збільшується на декілька порядків, що дозволяє зробити висновок про можливість реалізації ефекту беззносності на етапі припрацювання і в процесі експлуатації. Автором разом з колективом співробітників запропоновано спосіб керування зносом деталей ДВЗ в процесі експлуатації, яка включає введення в моторну оливу присадки, при компенсації зносу присадка подається в систему мащення двигуна за допомогою пристрою дозатора, керування яким здійс- нюється електронним блоком керування (ЕБК) (рис. 5) на основі сигналів з датчика температури оливи, тиску в камері згорання і якісного складу газів у картері [9]. Рис. 5 – Схема способу автоматичного керування зносом деталей ДВС в процесі експлуатації: 1 – електронний блок керування; 2 – пристрій дозатора для подання присадки в оливну магістраль; 3 – датчик якісного складу газів картерів; 4 – датчик тиску в камері згорання; 5 – датчик температури оливи Реалізація способу АК процесом зношування деталей ДВЗ здійснюється наступним чином. У ка- мері згорання монтують датчик тиску. У систему вентиляції газів картерів встановлюють датчик якісного складу газів в картері. У картер двигуна встановлюють датчик температури оливи. До оливної магістралі під'єднують пристрій дозатора для подання присадки в оливу. Виводи відмічених датчиків сполучають з ЕБК. При нагріванні моторної оливи в двигуні до температур більших 85 °С датчик температури оливи дає команду ЕБК, який починає зчитувати показники інших датчиків. При близьких до граничних значеннях тиску в камері згорання і якісного складу картерних газів ЕБК дає керуючий сигнал пристрою дозатора для подання певної разової дози присадки в головну олив- ну магістраль. При попаданні присадки в оливу на поверхнях трибоспряжень деталей утворюються по- Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 134 криття, які компенсують їх знос. Наступне зчитування інформації з датчиків відбувається через певний час, необхідний для створення цих покриттів. Якщо параметри датчиків після внесення присадки відпо- відають нормі, ЕБК переходить в режим стеження за параметрами датчиків. При зниженні температури оливи (при зупинці двигуна) ЕБК вимикається. Використання цього способу дозволяє: ефективно підвищити довговічність деталей ДВЗ; керу- вати процесами зносу деталей ДВЗ, їх автокомпенсацією; підвищити компресію в циліндрах двигуна до рівня 90 %; понизити вміст шкідливих викидів у відпрацьованих газах (окису вуглецю, вуглеводню, сажі) в 2 рази; зменшити споживання паливно-мастильних матеріалів на 20 %; досягти підвищення ресурсу машин на основі фізичного ефекту беззносності за рахунок стабілізації технічного стану трибоспряжень. ЕБК двигуна, система датчиків та система виконавчих пристроїв [2] складають електронну сис- тему керування двигуном (ЕСКД). Загальним недоліком відомих конструкцій ЕСКД полягає в тому, що при їх застосуванні на автомобілях неможливо контролювати стан оливи та її характеристики для забез- печення максимальної ефективності роботи системи мащення, а отже зносостійкість основних спряжень ДВЗ, а також за необхідності змінювати їх в процесі експлуатації. Покращити експлуатаційні характеристики оливи, а отже і експлуатаційної надійності двигуна в цілому та подовження міжсервісних пробігів транспортних засобів можна інтегруючи в електронний блок керування двигуном блок аналізу характеристик оливи з можливістю його взаємодії з системою да- тчиків для визначення характеристик оливи та електромагнітним активатором присадки (рис. 6) [10]. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Рис. 6 – Електронна система керування автомобільним двигуном внутрішнього згоряння та характеристиками оливи На схемі ЕСКД подано наступні елементи: 1 – електронний блок керування; 2 – система вико- нуючих пристроїв; 3 – система датчиків параметрів роботи двигуна; 4 – блок керування режимами; 5 – постійний запам’ятовуючий пристрій; 6 – блок системи аналізу і збереження параметрів; 7 – інтерфейс- ний пульт керування; 8 – блок аналізу характеристик оливи; 9 – система датчиків для визначення харак- теристик оливи; 10 – електромагнітний активатор присадок. ЕСКД та характеристиками оливи працює наступним чином. Попередньо, при плановій заміні оливи під час технічного обслуговування транспортних засобів, до системи мащення додається присадка. При цьому композиційна моторна олива набуває додаткових корисних характеристик під впливом елект- ромагнітного поля. В блоці системи аналізу і збереження параметрів ЕБК зберігаються дані про еталонні характеристики оливи. В процесі експлуатації автомобіля вони постійно порівнюються з даними, що на- дходять від датчиків для визначення характеристик оливи, які встановлені в системі мащення двигуна, до блоку аналізу характеристик оливи. Якщо блок аналізу характеристик оливи виявляє відхилення харак- теристик оливи від еталонних, або ж за допомогою системи датчиків параметрів роботи двигуна в інших вузлах та системах двигуна, виявлено відхилення в його роботі, що пов’язані зі зміною характеристик оливи, наприклад, зниження тиску оливи в системі мащення, та ЕБК передає на інтерфейсний пульт ке- рування відповідний сигнал. Водій з інтерфейсного пульту керування передає до блоку керування режи- мами команду про необхідність переведення двигуна на режим роботи, характерний для активації приса- дки, який зберігається в пам’яті постійного запам’ятовуючого пристрою. Сигнал з постійного за- пам’ятовуючого пристрою надходить до ЕБК і за допомогою виконавчих пристроїв двигун переходить в режим активації присадки. Цей режим полягає в певній тривалості роботи двигуна на конкретній або змінній частоті обертання колінчастого вала, що залежить від вимог активації присадки. Одночасно з пе- реходом на зазначений режим ЕБК передає сигнал на електромагнітний активатор присадок і він починає Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 135 працювати, впливаючи електромагнітним полем на композиційну оливу і надає їй властивостей, необ- хідних для відновлення початкових характеристик оливи. Таким чином, відбувається покращення екс- плуатаційних характеристик оливи, забезпечення високої зносостійкості, а отже і експлуатаційної надій- ності двигуна в цілому та подовження міжсервісних пробігів транспортних засобів. Висновки Аналіз принципів автоматичного керування процесами в технічних системах дав можливість за- значити, що в триботехнічних системах можна реалізувати як принципи зворотного зв'язку, компенсації, так і їх комбінацію. Розглянуто різні типи зворотних зв'язків ТС із зовнішнім середовищем. Показано, що найбільш ефективно для керування процесами в ТС використати від'ємний зворотній зв'язок. Розроблені схеми автоматичного керування характеристиками в ТС різного виду: по виходу, по стану і комбінова- ному (по виходу і стану одночасно). Запропоновано реалізацію автоматичного керування зношуванням спряжень двигунів транспортних засобів на основі електронного блоку і електронної системи керування двигуном з використанням технологій триботехнічного відновлення поверхонь тертя деталей. Ці технології реалізовують режим "беззносного тертя" і мають великі можливості автоматичного їх керування і удосконалення по напрямах: - варіювання вмістом компонентів в технологічному середовищі - створення композиційних тех- нологічних середовищ; - реалізація і керування трибохімічними реакціями на поверхнях тертя; - керування різними за природою внутрішніми і зовнішніми потоками енергії для спрямованої і прискореної доставки компонентів антифрикційних, зносостійких покриттів в зону тертя; - керування формуванням шару вторинних структур на поверхнях матеріалу елементів трибосп- ряжень; - розробка способів формування аморфних плівок на поверхнях тертя; - дослідження характеристик і керування процесами самоорганізації на поверхнях тертя під час припрацювання та в експлуатації елементів трибоспряжень деталей. Література 1. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания / В.М. Найдыш // М.: Альфа – М; ИНФРА-М, 2004 – 622 с. 2. Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Синтез регуляторов систем автоматического управления. / Н.Д. Егупов, К.А. Пупков. – в 5тт. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004. – Т.3. – 616 с. 3. Волгин Л.Н. Оптимальное дискретное управление динамическими системами / Л.Н. Волгин. – М.: Наука, 1986. – 210 с. 4. Аулин В.В. Перспективы развития триботехнологий повышения долговечности деталей дизе- лей мобильной техники/В.В. Аулин, Е.К. Соловых, С.В. Лысенко, А.В. Кузык // Материалы Междуна- родной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Вади- васова Д.Г. / Под. ред. В.В. Сафонова; ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". – Саратов, 2009. – С. 10-16. 5. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине: Пер. с анг. И.В. Соловь- ева / Под ред. Г.Н. Поварова. – 2-е изд. – М.: Сов. радио, 1968. – 326 с. 6. Лузин Н.Н. К изучению матричной теории дифференциальных уравнений / Н.Н. Лузин // Ав- томатика и телемеханика, 1940, т.1 №5. – С. 3-66. 7. Андронов А.А. Теория колебаний / А.А. Андронов, С.Э. Хайкин – М.; Л.: ОНТИ, 1937. – 520 с. 8. Аулін В.В. Підвищення експлуатаційної надійності машин шляхом модифікування моторної оливи/В.В. Аулін,С.В. Лисенко, О.В. Кузик // Вісник Харківського нац. техн. університету сільск. госпо- дарства. /Проблеми надійності машин та засобів механізації сільськогосподарського виробництва. – Хар- ків. – 2010. – № 100. – С. 127-133. 9. Пат. 45786 Україна, МПК(2009) F01M 9/00. Спосіб автоматичного керування зносом деталей двигуна внутрішнього згорання / Аулін В.В., Онолов М.В., Кузик О.В., Лисенко С.В., Лівіцький О.М., Голуб Д.В., Лисенко В.М.; КНТУ. – №u200906111; заявл. 15.06.2009; опубл. 25.11.2009; Бюл.№ 22, 2009 р. 10. Пат. 74646 Україна, МПК(2012.01) F02D 41/00. Електронна система керування автомобіль- ним двигуном внутрішнього згоряння та характеристиками оливи. / В.В. Аулін, Д.Є. Панарін, В.М. Боб- рицький та ін. – u201203313; Заявл. 20.03.2012; Опубл. 12.11.2012; Бюл.№ 21. Поступила в редакцію 28.11 .2013 Принципи автоматичного керування процесами в триботехнічних системах Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2013, № 4 136 Aulin V. Principles of automatic process control in the tribotechnical system. The article is justified to the use of such principles of automatic process as tribosystem control feedback, compen- sation and combined (feedback and compensation at the same time). Tribosystems analyzed the types of relationships with the external environment, given their automatic control scheme using a negative feedback on the output, as well as, the output and the state simultaneously. Considered examples of automatic control for tribounit based on engine electronic control unit and the electronic engine management system using technologies tribological recovery. Key words: tribotechnical system, automatic control, negative feedback, the external environment, engine oil, engine, self-organization, technology triboreconstruction. References 1. Naidysh V.M. Konceptcii sovremennogo estestvoznaniia. M. Alfa, M; INFRA-M, 2004, 622 p. 2. Egupov N.D., Pupkov K.A. Metody klassicheskoi i sovremennoi teorii avtomaticheskogo upravleniia. Sintez reguliatorov sistem avtomaticheskogo upravleniia. N.D. Egupov, v 5tt, M.: MGTU im. Baumana, 2004. T.3. 616 p. 3. Volgin L.N. Optimalnoe diskretnoe upravlenie dinamicheskimi sistemami. M. Nauka, 1986. 210 p. 4. Aulin V.V., Solovykh E.K., Lysenko S.V., Kuzyk A.V. Perspektivy razvitiia tribotehnologii povysheniia dolgovechnosti detalei dizelei mobilnoi tehniki. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferenthii, posviashchennoi 100-letiiu so dnia rozhdeniia professora Vadivasova D.G. Pod. red. V.V. Safonova; FGOU VPO "Saratovskii GAU". –Saratov, 2009. pp.10-16. 5. Viner N. Kibernetika, ili upravlenie i sviaz v zhivotnom i mashine: Per. s ang. I.V. Soloveva. Pod red. G.N. Povarova. 2-e izd. M. Sov. radio, 1968. 326 p. 6. Luzin N.N. K izucheniiu matrichnoi teorii differencialnyh uravnenii. Avtomatika i telemehanika, 1940, t.1 №5, pp. 3-66. 7. Andronov A.A., Haikin S.E. Teoriia kolebanii. M. L. ONTI, 1937. 520 p. 8. Aulin V.V., Lysenko S.V., Kuzyk O.V. Pidvyshchennia ekspluatatsiinoi nadiinosti mashyn shliahom modyfikuvannia motornoi olyvy. Visnyk Harkivskogo nac. tekhn. universytetu silsk. gospodarstva. Problemy nadiinosti mashyn ta zasobiv mehanizatsii silskogospodarskogo vyrobnytstva. Harkiv. 2010. №100 pp. 127-133. 9. Aulin V.V., Onolov M.V., Kuzyk O.V., Lysenko S.V., Livitskyi O.M., Golub D.V., Lysenko V.M. Patent No 45786 Ukraina, MPK(2009) F01M 9/00. Sposib avtomatychnogo keruvannia znosom detalei dvyguna vnutrishnogo zgorannia ; KNTU. №u200906111; zaiavl. 15.06.2009; opubl. 25.11.2009; Biul. № 22, 2009 r. 10. Aulin V.V., Panarin D.E., Bobrytskyi V.M. Patent 74646 Ukraina, MPK(2012.01) F02D 41/00. Elektronna systema keruvannia avtomobilnym dvygunom vnutrishnogo zgoriannia ta harakterystykamy olyvy. ta in. u201203313; Zaiavl. 20.03.2012; Opubl. 12.11.2012; Biul.№ 21, 2012 r.