7 - 2 Специальный раздел (Программное средство исследования динамики движения автомобиля), страница 4
Описание файла
Файл "7 - 2 Специальный раздел" внутри архива находится в папке "Программное средство исследования динамики движения автомобиля". Документ из архива "Программное средство исследования динамики движения автомобиля", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из 12 семестр (4 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "дипломы" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "7 - 2 Специальный раздел"
Текст 4 страницы из документа "7 - 2 Специальный раздел"
( 2.71 )
Величина определяется в условиях установившегося движения 
и отсутствия фрикционного срыва (фс=0) при совместном решении (2.71) с известным уравнением
( 2.72 )
где – коэффициент тангенциальной эластичности шины;
c – крутильная жесткость шины;
rк – кинематический радиус колеса.
После ряда преобразований получим
( 2.73 )
Из выражения (2.73) следует, что зависит не только от параметров, характеризующих эластичные свойства шин, но и от крутильной деформации колеса.
Отметим, что процесс нарастания деформации весьма быстротечен, а масса деформируемой протекторной части меньше массы колеса более чем на порядок. Уже при скоростях V>10 м/с при единичном воздействии тормозного момента деформация выбирается за несколько миллисекунд. Поэтому для инженерных расчетов этот процесс можно считать безынерционным и принять 
.
Уравнения кинематических связей чаще всего служат для определения реакции колеса на крутящий или тормозной момент. Такая реакция может быть выражена через крутильную деформацию колеса. Для этого подставим в (2.71) выражение (2.73), примем =0 и разрешим результат относительно
( 2.74 )
Числитель выражения (2.74) представляет собой скорость упругого скольжения. Это уравнение позволяет в процессе неустановившегося продольного движения колеса определять его крутильную деформацию, входящую в состав уравнений, позволяющих найти реакцию колеса
2.5 Разработка структурной схемы программы
Создаваемая в дипломном проекте программа не может быть отнесена к простейшим, для реализации которой достаточно одного главного модуля, в котором можно решить все проблемы путем простого перетаскивания объектов.
Вместе с тем, не целесообразно создавать программу, состоящую только из одного рабочего модуля. т. к. программа должна обеспечивать проведение исследований в различных режимах работы двигателя, трансмиссии и водителя, и для реализации отдельных режимов пришлось бы повторять ее отдельные фрагменты.
Следовательно, в данном случае необходимо иметь несколько блоков и модулей, каждый из которых может неоднократно использоваться в разных режимах исследований. Для этого в первую очередь разработана структура программы, т.е. сформирован ее состав (отдельные блоки, модули и процедуры), а также организованы связи между ними при проведении исследований.
Существует несколько способов выделения составных частей разрабатываемой программы. В данном дипломном проекте использован способ выделения составных частей программы по решаемым задачам с учетом возможностей выбранной системы программирования Borland Delphi.
Важнейшей особенностью разрабатываемой программы является то, что она учитывает индивидуальные свойства водителя в системе «автомобиль – среда – водитель» и, следовательно, должна обеспечивать удобный и по возможности безошибочный ввод достаточно большого числа входных данных, разделяемых на три группы:
- параметры дорожного полотна и водителя;
- конструктивные параметры автомобиля;
- вспомогательные параметры, необходимые для моделирования.
Перечень вводимых исходных данных с указанием единиц измерения и принятых в программе имен приведен в таблицах 2.1 – 2.3.
Таблица 2.1 – Конструктивные параметры
| Параметр | Единица измерения | Значение | Имя |
| Коэффициент колесной формулы | - | -1 | akkf |
| Масса автомобиля | кг | 1350 | am |
| Вертикальная реакция на 1 ведущем колесе | Н | 3500 | pz0 |
| Высота центра тяжести | м | 0,575 | h0 |
| База | м | 2,5 | al |
| Коэффициент лобового сопротивления | - | 0,3 | akw |
| Лобовая площадь | м2 | 1,887 | f |
| Момент инерции двигателя | кгм2 | 0,1625 | rjd |
| Максимальный момент сцепления | Нм | 130 | amsc |
Таблица 2.2– Параметры трансмиссии и колеса
| Параметр | Единица измерения | Значение | Имя |
| Передаточное число главной передачи | - | 4,1 | rio |
| Передаточное число 1-й передачи | - | 3,308 | rik |
| Передаточное число 2-й передачи | - | 2,05 | rikp(3) |
| Передаточное число 3-й передачи | - | 1,367 | rikp(4) |
| Передаточное число 4-й передачи | - | 0,972 | rikp(5) |
| Передаточное число 5-й передачи | - | 0,69 | rikp(6) |
| КПД трансмиссии | - | 0,9 | tetta |
| Радиус колеса | м | 0,25 | rks |
| Момент инерции 1-го колеса | кгм2 | 0,77 | rjk |
| Момент сопротивления качению 1-го колеса | Нм | 20 | amf |
Таблица 2.3 – Параметры водителя
| Параметр | Единица измерения | Значение | Имя |
| Коэффициент чувствительности к скорости | - | 0,02 | akv |
| Коэффициент чувствительности к ускорению | - | 0,05 | aka |
| Коэффициент чувствительности к торможению | - | 20 | atv |
| Коэффициент чувствительности к замедлению | - | 50 | ata |
| Постоянная времени включения сцепления | с | 0,6 | tsc |
Исходя из этого, в программе предусмотрен отдельный блок ввода исходных данных (wwid) .
Результаты моделирования представляются как в цифровой, так и в графической форме. Для вывода и отображения результатов в программе предусмотрен блок вывода выходной информации (bwwi).
Учитывая возможности системы программирования Borland Delphi, в дипломном проекте приято решение об отображении входной и выходной информации на едином окне интерфейса пользователя с выделением различных панелей.
Существо процесса исследований заключается в формировании заданной траектории движения (рисунок 2.12), включающей участи прямолинейного и криволинейного движения, расчета «реальной» траектории движения с учетом введенных параметров автомобиля и водителя, а также вычисления модуля рассогласования заданной и «реальной» траекторий в дискретных точках наблюдения.
Рисунок 2.12- Формальное представление задачи исследования бокового движения автомобиля
Исходя из формальной постановки задачи, разрабатываемое программное средство, наряду с блоками вода и вывода информации, должно включать:
- блок построения заданной траектории:
- блок расчета реальной траектории в составе трех модулей:
- модуль расчета вектора скорости;
- модуль расчета силовых параметров;
- модуль расчета координат;
- модуль расчета характеристик трансмиссии .
Блок построения заданной траектории получает входную информацию от блока вода информации и выдает результатную информацию в блок расчета реальной траектории.
В блоке расчета реальной траектории на основании математических выражений, приведенных в п.2.6, рассчитывается «реальная» траектория движения и осуществляется расчет модуля отклонения в дискретных точках исследования.
В процессе расчетов заданной и реальной траектории используется модуль расчета характеристик трансмиссии автомобиля, обращение к которому из обоих блоков осуществляется через главный модуль программы и блоком моделирования циклов движения.
Задается начало и конец моделирования и осуществляется управление взаимодействием всех блоков и модулей программы главным модулем программы.
2.6 Разработка алгоритмов модулей
1 Схема алгоритма модуля разгона двигателя до частоты трогания представлен на листе
– если произошло изменение передачи с 0 на 1, то расчет производится в режиме разгона двигателя до частоты трогания (блок 1).
– если угловая скорость двигателя omd больше чем угловая скорость двигателя при трогании omdt, то переходим на блок движения с пробуксовкой дисков сцепления (блок 2).
– увеличение нажатия на педаль газа bet на 0,05 ( блок 3).
– момент на ведомом диске сцепления am1 равен нулю (блок 4).
– вызов подпрограмм dmge и avto, рассчитывающих параметры двигателя и автомобиля ( блок 5, блок 6).
– увеличение времени t и текущего времени цикла tct на дискретность счета dt, расчет bet (блок 7, блок 8, блок 8).
– проверка на условие delt–tct<0,009 – если текущее время примерно равно времени цикла движения, расчет данного цикла заканчивается и программа переходит к блоку подготовки алгоритма движения ( блок 10).
2 Схема алгоритма модуля торможения представлен на листе 51
– если ускорение в данный момент времени az меньше нуля, переходим к режиму торможения (блок 1).
– скорость сбрасывается путем уменьшения нажатия на педаль газа. Если этого не достаточно, прикладывается тормозящий момент (блок 2).
– угловая скорость двигателя omd и угловая скорость диска сцепления om1 в режиме торможения равны ( блок 3).
– вызов подпрограммы dmge, рассчитывающей параметры двигателя ( блок 4).
– эффективный крутящий момент dme и момент на ведомом диске сцепления am1 в режиме торможения равны (блок 5).
– расчет скорости в данный момент времени vz (блок 6).
