ISSN 2658-6525 (Online)
ISSN 2658-4123 (Print)
Основан в 1990 году
Реестровая запись
ПИ № ФС 77-74640
от 24 декабря 2018 г.

Вы здесь: Главная Архив статей (2014-2016) 2026 №1 Список статей 07 Савельев А. П., Джабборов Н. И., Петров С. А. Адаптивное управление микроклиматом в кабине мобильного энергетического средства на основе прогнозирования методом экспоненциального сглаживания

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.036.202601.140-157

EDN: https://elibrary.ru/ztdfzv

УДК 628.8:001.8

 

Адаптивное управление микроклиматом в кабине мобильного энергетического средства на основе прогнозирования методом кспоненциального сглаживанияа

 

Савельев Анатолий Петрович
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0361-0827, Scopus ID: 57220747901, Researcher ID: AAB-2078-2021, SPIN-код: 2865-2693, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Джабборов Нозим Исмоилович
доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела агроэкологии в растениеводстве Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства – филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (196625, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, п. Тярлево, Фильтровское ш., д. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8910-2625, Researcher ID: А-7780-2019, SPIN-код: 5203-7086, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Петров Сергей Алексеевич
доцент кафедры технической эксплуатации автомобилей Тверской государственной сельскохозяйственной академии (170904, Российская Федерация г. Тверь, ул. Маршала Василевского (Сахарово), д. 7), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4951-0645, SPIN-код: 8160-8595, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Поддержание оптимальных микроклиматических условий в кабине мобильных энергетических средств является важным фактором обеспечения комфорта и продуктивности оператора. Отклонение от нормативных значений, возникающее в результате неравномерности теплопоступлений от ограждающих поверхностей кабины и наружного воздуха, может негативно повлиять на здоровье и работоспособность механизатора. Поэтому необходимо разработать адаптивный алгоритм работы климатической установки, способный прогнозировать изменения теплопоступлений в кабину и заранее корректировать холодопроизводительность.
Цель исследования. Разработка адаптивного алгоритма работы климатической установки кабины мобильных энергетических средств.
Материалы и методы. Для исследования процесса формирования микроклиматических условий в кабине мобильных энергетических средств, в том числе зависимости изменения температуры в кабине трактора, применялся метод теоретического анализа формирования теплового баланса. Применяемый экспериментальный метод включал в себя проведение измерений температуры в кабине трактора Т-150К. Прогнозирование осуществлялось методом экспоненциального сглаживания.
Результаты исследования. Разработан адаптивный алгоритм работы климатической установки в кабине мобильных энергетических средств. Получено уравнение для прогнозирования температуры воздуха и холодопроизводительности климатической установки. Адаптивный алгоритм теоретически обоснован и проверен на практике.
Обсуждение и заключение. Адаптивный алгоритм позволяет прогнозировать изменение температуры в интервале одной минуты с расхождением теоретических и экспериментальных значений – 2 %. При прогнозировании изменения холодопроизводительности климатической установки расхождение составляет 5 %. Экспериментальная проверка, проведенная на тракторе Т-150К, показала низкую погрешность прогнозирования, что позволяет применять адаптивный алгоритм для работы климатических установок.

Ключевые слова: мобильное энергетическое средство, микроклиматические условия в кабинах МЭС, метод экспоненциального сглаживания, прогнозирование температуры воздуха, прогнозирование холодопроизводительности климатической установки

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Савельев А.П., Джабборов Н.И., Петров С.А. Адаптивное управление микроклиматом в кабине мобильного энергетического средства на основе прогнозирования методом экспоненциального сглаживания. Инженерные технологии и системы. 2026;36(1):140–157. https://doi.org/10.15507/2658-4123.036.202601.140-157

Вклад авторов:
А. П. Савельев – формулировка идеи исследования, целей и задач; контроль, лидерство и наставничество при планировании и проведении исследования.
Н. И. Джабборов – контроль, лидерство и наставничество при планировании и проведении исследования.
С. А. Петров – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 04.09.2025;
поступила после рецензирования 22.10.2025;
принята к публикации 28.10.2025

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ворохобин А.В., Журавец И.Б., Манойлина С.З., Золотых Е.Д. Термическая стабилизация микроклимата в кабине сельскохозяйственного мобильного энергетического средства. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2021;14(3):64–69. https://doi.org/10.53914/issn2071-2243_2021_3_64
  2. Shirokov Y., Kovrigo O., Ryabchikova V. Influence of Working Conditions in Agricultural Enterprises on Fatigue and Labor Productivity. In: E3S Web of Conferences. Rostov-on-Don. 2021. Article no. 12024. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127312024
  3. Glemba K.V., Averianov Y.I. Substantiation of Parameters and Operation Modes of Device for Thermal Comfort of a Mobile Machine Operator. In: International Conference on Industrial Engineering. Chelyabinsk. 2015. P. 542–548. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.055
  4. Баланов И.А., Булыгин Ю.И., Ашихмин Д.В., Гуменюк А.С., Финоченко Т.А. Статистический анализ параметров микроклимата в кабинах путевых машин. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023;(9):111–118. URL: https://tidings.tsu.tula.ru/tidings/index.php?id=technical&lang=ru&year=1 (дата обращения: 15.06.2025).
  5. Marchetti E., Capone P., Freda D. Climate Change Impact on Microclimate of Work Environment Related to Occupational Health and Productivity. Annali dell Istituto Superiore di Sanita. 2016;52(3):338–342. https://doi.org/10.4415/ANN_16_03_05
  6. Dasgupta S., Maanen N., Gosling P.S.N., Piontek F., Otto C., Schleussner C.-F. Effects of Climate Change on Combined Labour Productivity and Supply: an Empirical, Multi-Model Study. The Lancet Planetary Health. 2021;5(7):e455–e465. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(21)00170-4
  7. Zewdie R., Kic P. Substantial Factors Influencing Drivers’ Comfort in Transportation. Agronomy Research. 2017;15(5):2236–2246. https://doi.org/10.15159/AR.17.037
  8. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Улучшение условий труда механизаторов-комбайнеров при воздействии интенсивного солнечного излучения. Вестник аграрной науки Дона. 2024;17(3):62–71. https://doi.org/10.55618/20756704_2024_17_3_62-71
  9. Wu J., Jiang F., Song H., Liu C., Lu B. Analysis and Validation of Transient Thermal Model for Automobile Cabin. Applied Thermal Engineering. 2017;(122):91–102. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.03.084
  10. Аверьянов Ю.И., Глемба К.В., Гриценко А.В. Повышение комфортного состояния производственной среды наземных транспортно-технологических машин оптимизацией температурного энергобаланса микроклимата. АПК России. 2020;27(1):45–59. URL: https://rusapk.sursau.ru/arhive/1075/ (дата обращения: 04.04.2025).
  11. Масленский В.В., Булыгин Ю.И. Конечно-элементный анализ параметров микроклимата в кабине металлургического крана. Безопасность техногенных и природных систем. 2021;(1):10–20. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2021-1-10-20
  12. Xie Y., Liu Z., Li K., Liu J., Zhang Y., Dan D. и др. An Improved Intelligent Model Predictive Controller for Cooling System of Electric Vehicle. Applied Thermal Engineering. 2021;(182). Article no. 116084. http://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.116084
  13. Lan F., Chen H., Chen J., Li W. Effect of Urban Microclimates on Dynamic Thermal Characteristics of a Vehicle Cabin. Case Studies in Thermal Engineering. 2023;(49). Article no. 103162. https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103162
  14. Yin H., Shen X., Huang Y., Feng Z., Long Z., Duan R. и др. Modeling Dynamic Responses of Aircraft Environmental Control Systems by Coupling with Cabin Thermal Environment Simulations. Building Simulation. 2016;(9):459–468. https://doi.org/10.1007/s12273-016-0278-3
  15. Булыгин Ю.И., Щекина Е.В., Масленский В.В. Разработка элементов системы нормализации микроклимата в кабине зерноуборочного комбайна torum. Безопасность техногенных и природных систем. 2019;(2):2–12. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2019-2-2-12
  16. Месхи Б.Ч., Булыгин Ю.И., Масленский В.В., Лоскутникова И.Н. Оценка терморадиационного режима рабочего места крановщика в целях обоснованного выбора климатической системы кабины металлургического крана. Безопасность труда в промышленности. 2021;(2):7–14. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-2-7-14
  17. Манойлина С.З., Оробинский В.И. Повышение эффективности кондиционирования воздуха в кабине транспортного средств. Наука в центральной России. 2024;(4):17–30. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2024-4-17-30
  18. Zhang Y., Li Z., Liu S., Wang G., Chang H. A Study of Passenger Car Cabin Pre-Ventilation Under the Sun. Energies. 2023;16(20):7154. https://doi.org/10.3390/en16207154

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 8