ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Программные средства исследования динамики движения автомобиля

Текст программы

Всего листов – 15

2011

procedure ProcBO();

var i: integer;

zny,af,ar,vf,vr,ur,uf,ub,bsi,rf,rr,ff,fr,alc,dyf,dyr,dy,dfi,om,

sifi,cofi,fivn,sifin,cofin,dx,yot,xot,vauf,yi,xi: real;

begin

ur:=0;uf:=0;

for i:=1 to 3 do begin

//проверка знаков переднего и заднего углов скоростей

//если zny=-1 , то правый поворот (в противоположную сторону оси - Y)

if (alf>alr) then zny:=1

else zny:=-1;

//если zny=1 , то левый поворот (в направлении оси - Y)

//модули углов увода определяют вид треугольника на плане скоростей

af:=abs(alf);

ar:=abs(alr);

if abs(alf-alr)<=0.0000001

then begin

alf:=auf;

alr:=0;

vf:=v/cos(alf);

vr:=v/cos(alr);

break;

end

else begin

if (alf*alr)<0

then begin

//треугольник остроугольный

ur:=pi2-af;

uf:=pi2-ar;

end

else begin

//треугольник тупоугольный

if af>=ar

then begin

//передний угол UR - острый, задний UF - тупой

ur:=pi2-af;

uf:=pi2+ar;

end

else begin

//передний угол UR - тупой, задний UF - острый

ur:=pi2+af;

uf:=pi2-ar;

end;

end;

end;

ub:=pi-uf-ur;

//конец расчета треугольника

//расчет переднего и заднего радиусов поворота по теореме синусов

bsi:=baz/sin(ub);

rf:=bsi*sin(uf);

rr:=bsi*sin(ur);

//вектор скорости передний и задний

vf:=v/cos(alf);

vr:=v/cos(alr);

//центростремительные силы передняя и задняя

ff:=(amf*vf*vf)/rf;

fr:=(amr*vr*vr)/rr;

//корректировка переднего и заднего углов скоростей

alf:=auf-(ff/cf)*zny;

alr:=-(fr/cr)*zny;

end;

alc:=(alf+alr)/2;

//боковое смещение точек передней задней и центральной на данном шаге

dyf:=vf*sin(alf)*dt;

dyr:=vr*sin(alr)*dt;

dy:=v*sin(alc)*dt;

//изменение продольного угла на данном шаге

dfi:=ArcTan((dyf-dyr)/baz);

om:=dfi/dt;

//угол автомобиля относительно неподвижной системы координат

fia:=fia+dfi;

sifi:=sin(fia);

cofi:=cos(fia);

fivn:=fia+alc;

sifin:=sin(fivn);

cofin:=cos(fivn);

//продольное смещение на данном шаге

dx:=v*cos(alc)*dt;

//суммарный траекторный путь

s:=s+dx;

sp:=sp+dx;

//расчет центральной точки в неподвижной системе координат

xn:=xn+dx*cofin-dy*sifin;

yn:=yn+dx*sifin+dy*cofin;

t:=t+dt;

yot:=yn-yz;

xot:=xn-xz;

xo:=xot*cos(fia)+yot*sin(fia);

yo:=-xot*sin(fia)+yot*cos(fia);

ruf:=-(kboksm*yo)+kfit*(fit-fia);

auf:=ruf/ri;

vauf:=(auf-aufs)/dt;

if auf>0.5 then auf:=0.5;

if auf<-0.5 then auf:=-0.5;

ui:=ui+abs(auf);

yi:=yn/dsm+0.5;

xi:=xn/dsm+0.5;

FResult.SerTrack.AddXY(yi,xi);

if sp>8 then ProcAvto();

aufs:=auf;

end;

procedure ProcMain();

var nsc,ns,i,si,ifi,id: integer;

xzn,yzn,sns,xi,yi,xli,yli,xri,yri,fi,r,dif,xcn,ycn,fivn,vxv: real;

begin

pi:=3.14159;

pi2:=pi/2;

xi:=0;yi:=0;

//считывание параметров из главного меню

with Fmain.SGmain do begin

//shp - ширина проезжей части, м

shp:=strtofloat(cells[2,2]);

//v - скорость продольного движения, м/с

v:=strtofloat(cells[2,3])/3.6;

//sck - коэф-т сцепления с дорогой

sck:=strtofloat(cells[2,4]);

//kboksm - коэф-т чувств-ти водителя к боковому смещению

kboksm:=strtofloat(cells[2,5]);

//kfit - коэф-т чувств-ти водителя к отклонению угла курса

kfit:=strtofloat(cells[2,6]);

end;

//считывание параметров из конструктивного меню

with Fmain.SGkonstr do begin

//am - масса автомобиля, кг

am:=strtofloat(cells[2,1]);

//baz - база автомобиля, м

baz:=strtofloat(cells[2,2])/1000;

//amf - масса на переднюю ось, кг

amf:=strtofloat(cells[2,3]);

//cf - коэф-т сопротивления уводу передней оси

cf:=strtofloat(cells[2,4]);

//cr - коэф-т сопротивления уводу задней оси

cr:=strtofloat(cells[2,5]);

//ri - передаточное отношение рулевого механизма

ri:=strtofloat(cells[2,6]);

//ds - масштаб детализации

ds:=strtofloat(cells[2,7]);

end;

//считывание параметров из участков цикла

with Fmain.SGroad do begin

//определение кол-ва участков цикла

nsc:=Fmain.SGroad.Rowcount - 1;

//ns - номер цикла

for ns:=1 to nsc do begin

sc[ns]:=strtofloat(cells[1,ns]);

fic[ns]:=strtofloat(cells[2,ns]);

fic[ns]:=fic[ns]*pi/180;

end;

end;

amr:=am-amf;

bf:=baz*amr/am;

br:=baz-bf;

rj:=amf*bf*bf+amr*br*br;

dsm:=0.02;

//начальные условия для дороги

xzn:=0;

yzn:=2.5;

//половина ширины полосы движения

shp:=shp/2;

for ns:=1 to (nsc-1) do begin

sns:=sc[ns+1]-sc[ns];

//начальное значение угла курса, его синус и косинус

fit:=fic[ns];

sifi:=sin(fit);

cofi:=cos(fit);

//проверка кривизны участка

if (fic[ns+1]=fic[ns])

then begin

//движение по прямой

//вычисляем кол-во точек

si:=trunc(sns/dsm);

for i:=1 to si do begin

//координаты текущей точки заданной траектории

xi:=xzn+si*dsm*cofi;

yi:=yzn+si*dsm*sifi;

//координаты левой границы

xli:=((xi-shp*sifi)/dsm)+0.5;

yli:=((yi+shp*cofi)/dsm)+0.5;

//координаты правой границы

xri:=((xi+shp*sifi)/dsm)+0.5;

yri:=((yi-shp*cofi)/dsm)+0.5;

end;

xzn:=xi;

yzn:=yi;

end

else begin

//движение по криволинейному участку

fi:=fic[ns+1]-fic[ns];

r:=sns/fi;

dif:=sns/dsm;

ifi:=trunc(dif);

//координаты центра поворота

xcn:=xzn-r*sin(fit);

ycn:=yzn+r*cos(fit);

xi:=(xcn/dsm)+0.5;

yi:=(ycn/dsm)+0.5;

for i:=1 to ifi do begin

//текущее значение угла курса, его синус и косинус

sifi:=sin(fit);

cofi:=cos(fit);

//координаты текущей точки заданной траектории

xli:=((xcn+(r-shp)*sifi)/dsm)+0.5;

yli:=((ycn-(r-shp)*cofi)/dsm)+0.5;

FResult.SerRoadLeft.AddXY(yli,xli);

xri:=((xcn+(r+shp)*sifi)/dsm)+0.5;

yri:=((ycn-(r+shp)*cofi)/dsm)+0.5;

FResult.SerRoadRight.AddXY(yri,xri);

fit:=fit+(fi/dif);

end;

//начало отсчета следующего участка

xzn:=xcn+r*sifi;

yzn:=ycn-r*cofi;

end;

end;

//решение

//начальные условия

t:=0;auf:=0;aufs:=0;ui:=0;alf:=0;alr:=0;fia:=0;fivn:=0;fiv:=0;xs:=0;

yn:=2.5;xn:=0;vxv:=0;ks:=0;igrt:=0;

//масштаб решения - ds

//координаты начала первого участка траектории

xzn:=0;

yzn:=2.5;

//начало интервала для прорисовки автомобиля

sp:=0;

dt:=ds/v;

//определение заданных координат

//обработка очередного участка ns

for ns:=1 to (nsc-1) do begin

sns:=sc[ns+1]-sc[ns];

//начальное значение угла курса, его синус и косинус

fit:=fic[ns];

sifi:=sin(fit);

cofi:=cos(fit);

//проверка кривизны участка

if (fic[ns+1]=fic[ns])

then begin

si:=trunc(sns/ds);

id:=1;

repeat

xz:=xzn+id*ds*cofi;

yz:=yzn+id*ds*sifi;

repeat

ProcBO();

if (yo>80) then exit;

until (xo>=0);

if (xo<ds) then dt:=ds/v

else dt:=ds/(2*v);

id:=id+1;

until (id>si);

xzn:=xz;

yzn:=yz;

end

else begin

//движение по криволинейному участку

fi:=fic[ns+1]-fic[ns];

r:=sns/fi;

dif:=sns/ds;

ifi:=trunc(dif);

//координаты центра поворота

xcn:=xzn-r*sin(fit);

ycn:=yzn+r*cos(fit);

id:=1;

repeat

//текущее значение угла курса, его синус и косинус

sifi:=sin(fit);

cofi:=cos(fit);

//координаты текущей точки заданной траектории

xz:=xcn+r*sifi;

yz:=ycn-r*cofi;

repeat

ProcBO;

if (yo>80) then exit;

until (xo>=0);

fit:=fit+(fi/dif);

if (xo<ds) then dt:=ds/v

else dt:=ds/(2*v);

id:=id+1;

until (id>ifi);

//начало отсчета следующего участка

xzn:=xcn+r*sifi;

yzn:=ycn-r*cofi;

end;

end;

end;

printstring('Цикл движения состоит из '+floattostr(nstc-1)+' участков');

tct:=0;

tpe:=-0.00001;

repeat begin

nc:=nc+1;

rjv:=rjk;

oms:=0;

i:=ipc[nc]; //определяем текущую передачу

t:=tc[nc];

printstring('Начало '+floattostr(nc)+'-го участка'+'. Передача: ' +floattostr(i));

delt:=tc[nc+1]-tc[nc]; //длительность участка

az:=(vc[nc+1]-vc[nc])/delt; //ускорение, заданное по условию

printstring('Длительность участка: '+floattostr(delt));

printstring('Заданное ускорение : '+Floattostr(az));

//Вывод шапки конечной таблицы

strtoadd:='t bet vzkm vkm vp om1 g';

if fmain.CBDebug.Checked = true

then add(strtoadd);

if FMain.CBSaveTable.Checked = true

then begin

strtoadd:='<td>Время</td><td>Обороты</td><td>V заданное</td><td>v реаль-ное</td><td>Vp</td><td>om1</td><td>Расход топлива</td><td></td>';

addlinetohtml(strtoadd);

strtoadd:='';

end;

tct:=0; //начальное время участка цикла. Обнуляем его

rit:=rio*rikp[i+1]; //вычисляем передаточное число главной передачи

rjv:=rjk;

rjp:=((rit*rjd)+2*rjk)/2; //приведенный момент инерции

om1:=(v/rks)*rit;

//если текущая передача (i) равна нулю, то уходим на блок холостого хода, ина-че на блок движения с ускорением

if i = 0 then begin

bet:=0.08;

printstring('Двигатель работает без нагрузки');

am1:=0; //момент диска сцепления

repeat begin //блок холостого хода

procdmge();

procavto();

vz:=vc[nc]+az*(t-tc[nc]);

vzkm:=vz*3.6;

torm:=torm-ata*(az-vp)-atv*(vz-v);

//ncvr:=nc

procpecht();

end until delt-tct<0.009 ;

end

else if az < 0 then begin

printstring('Тормозим, сцепление включено');

bet:=0.08;

repeat begin //блок торможения

omd:=om1;

procdmge();

am1:=dme;

omd:=om1;

vz:=vc[nc]+az*(t-tc[nc]);

vzkm:=vz*3.6;

bet:=bet+aka*(az-vp)+akv*(vz-v);

if (bet > 1) then bet:=1;

if (bet < 0.08)

then begin

bet:=0.08;

torm:=torm-ata*(az-vp)-atv*(vz-v);

end;

procavto();

procpecht();

end until delt-tct<0.009

end

else begin

torm:=0;

if ipc[nc] = ipc[nc-1]

then My7 //если передача не изменилась, то блок движения без пробуксовки дисков сцепления

//если передача изменилась, то проверяем не изменилась ли она с нейтраль-ной на первую передачу

else if (ipc[nc] = 1) and (ipc[nc-1] = 0)

then My8 //если изменилась с 0 на 1 то блок разгона

else if abs(omd-om1)<5 then My7

else my4; //если изменилась не с 0 на 1 то блок движения с пробуксов-кой дисков сцепления

end;

end until nstc <= nc+1;

printstring('Суммарный расход топлива в цикле g:='+ floattostr(g)+'. Длина прой-денного пути: '+floattostr(x));

7.3 Процедуры, используемые в программе математической модели про-дольного движения автомобиля

procedure My4();

//блок движения с пробуксовкой дисков сцепления

begin

tsct:=0;

t:=t+0.1;

tct:=tct+0.1;

printstring('Начало пробуксовки дисков сцепления...t:= '+floattostr(t));

repeat begin

if (abs(omd-om1) < 5)

then begin

printstring('Пробуксовка дисков сцепления закончена...t:='+floattostr(t));

my7;

exit;

end

else begin

am1:=amsc*(1-exp(-tsct/tsc));

if om1 > omd

then am1:=-am1;

procdmge;

procavto;

vz:=vc[nc]+az*(t-tc[nc]);

vzkm:=vz*3.6;

bet:=bet + aka*(az-vp) + akv*(vz-v);

if bet>1 then bet:=1;

if bet<0.08 then bet:=0.08;

tsct:=tsct+dt;

procpecht;

end;

end until delt-tct<=0.009;

end;

procedure My7();

//блок движения без пробуксовки дисков сцепления

begin

rjv:=rjp;

dt:=0.1;

repeat begin

omd:= om1; // приравниваем угловые скорости дисков, т.к. нет пробуксовки (нет скольжения)

am1:=dme; //моменты эффективный приравнивается к моменту на ведомом дис-ке

procdmge;

vz:= vc[nc] + az*(t-tc[nc]);

vzkm:=vz*3.6;

bet:=bet + aka*(az-vp)+akv*(vz-v);

if bet>1 then bet:=1;

if bet<0.08 then bet:=0.08;

procavto;

if om1 < 580

then begin

procpecht;

end

else begin