Диссертация (1024753), страница 25

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

Это дастнеобходимую качественную оценку.Так как в каждый момент времени оцениваемые параметры принимаютразные значения, целесообразно рассматривать их как интегральный показательза время движения машины. Иначе, зависимости для изменяющихся процессовбудут определяться по следующим зависимостям:– для эффективности(5.27)интK эф  K эф dt ,Tгде kэф – коэффициент эффективности в каждый момент времени,время движения.– для топливной экономичностиT– общее244интQэф  Q dt(5.28)TРассмотрим изменения параметров эффективности и расхода топлива.Наиболее наглядным является движение машины по опорному основанию типа«микст». Для него коэффициент эффективности и топливной экономичностибудут изменять так, как показано на Рисунках 5.28 и 5.29.Рисунок 5.28.Графики изменения коэффициента эффективности при движении поопорному основанию типа «микст» машины с ГОТ при разных алгоритмахрегулирования мощности в трансмиссии: без системы управления, срегулированием по средней скорости вращения колес, с регулированием поотстающему (сильному) колесу, с регулированием по известной скорости снеоптимальным буксованием, с регулированием по отстающему (сильному)колесу, с регулированием по известной скорости с оптимальнымбуксованием245Рисунок 5.29.Графики изменения расхода топлива при движении по опорному основаниютипа «микст» машины с ГОТ при разных алгоритмах регулированиямощности в трансмиссии: без системы управления, с регулированием посредней скорости вращения колес, с регулированием по отстающему(сильному) колесу, с регулированием по известной скорости снеоптимальным буксованием, с регулированием по отстающему (сильному)колесу, с регулированием по известной скорости с оптимальнымбуксованиемДля наглядности рассмотрим диаграмму относительного приращениякоэффициента эффективности и относительного уменьшения расхода топливапри использовании системы управления ГОТ с разными алгоритмамиуправления.

Данные для опорного основания типа «микст» показаны наРисунке 5.30, для опорной поверхности с высокими сцепными свойствами ичередованием участков с низким сцеплением – на Рисунке 5.31, для опорнойповерхности с высокими сцепными свойствами и переездом на участок снизким сцеплением – на Рисунке 5.32.246Рисунок 5.30.Диаграмма относительного приращения коэффициента эффективности иотносительного уменьшения расхода топлива при движении машины поопорному основанию типа «микст» при использовании системы управленияГОТ с разными алгоритмами управления:Рисунок 5.31.Диаграмма относительного приращения коэффициента эффективности иотносительного уменьшения расхода топлива при использовании в системеуправления разных алгоритмов при движении машины по опорнойповерхности с высокими сцепными свойствами с чередованием участков снизким сцеплением247Рисунок 5.32.Диаграмма относительного приращения коэффициента эффективности иотносительного уменьшения расхода топлива при использовании в системеуправления разных алгоритмов при движении машины по опорной поверхности свысокими сцепными свойствами и переездом на участок с низкими сцеплениемДлянаглядностипокажемдиаграммыотносительногоприращениякоэффициентов эффективности (Рисунок 5.33) и относительного уменьшения расходатоплива (Рисунок 5.34) для разных опорных оснований.Рисунок 5.33.Диаграмма относительных изменений приращения коэффициента эффективностидля разных условий движения.

1 – для опорной поверхности с высокими сцепнымисвойствами и переездом на участок с низким сцеплением, 2 – опорной поверхностис высокими сцепными свойствами с чередованием участков с низким сцеплением,3 – для опорного основания типа «микст».248Рисунок 5.34.Диаграмма относительных изменений уменьшения расхода топлива дляразных условий движения.

1 – для опорной поверхности с высокимисцепными свойствами и переездом на участок с низким сцеплением, 2 опорной поверхности с высокими сцепными свойствами с чередованиемучастков с низким сцеплением, 3 - для опорного основания типа «микст».Из приведенных диаграмм видно, что эффективность работы системыуправления ГОТ тем выше, чем изменчивее характеристики опорныхоснований, по которым едет машина. Так для ступенчатого измененияпараметров полотна пути, характерных для случая движения по поверхности свысокими и переездом на участок с низким сцеплением повышениеэффективности и снижение расхода топлива составляют десятые долипроцента. Для случая движения по поверхности с высокими сцепнымисвойствами с чередованием участков с низким сцеплением приращениеэффективности составляет 3-5 %, а расход топлива снижается на 8-14 % взависимости от выбранной схемы регулирования. Для случая движения поповерхности типа «микст» приращение эффективности составляет 5-10 %, арасход топлива снижается на 11-18 % в зависимости от выбранной схемырегулирования.249Отметим, что с реальными условиями движения МВТС наиболеесоотносится опорное основание типа «микст».

Поэтому можно сделать вывод отом, что наряду с радикальным повышением подвижности разработанныеалгоритмы управления позволят повысить эффективность работы ГОТ до 10%и снизить расход топлива до 18%.Полученные результаты говорят о том, что правильный выбор режимовработы трансмиссии обеспечивает повышение эффективности и топливнойэкономичности. Приведенные примеры позволили разработать МВТС и датьрекомендации касательно алгоритмов управления распределения потоковмощности в ГОТ. Приведенная математическая модель и разработаннаяпрограмма позволяют оценить эффективность движения, в том числе шассиМРК.Таким образом, используя данные о характере изменения сопротивленияи сцепления и зная характеристики шасси можно выбрать правильныйалгоритм управления распределения мощности по движителям.

Полученныеданные позволяют провести оценку эффективности движения ПКМ в заданныхусловиях. Одним из способов позволяющим решать поставленные задачи,является имитационное моделирование в программных комплексах, таких какAdams, Универсальный механизм и др. Рассмотрим, как можно это реализоватьс учетом разработанных новых моделей опорных оснований и алгоритмовуправления распределения мощности по движителям с применением Matlab.5.4. Имитационное моделирование динамики подвижных комплексовмониторинга в условиях случайного задания условий движения в береговыхзонахРассмотрим один из способов, позволяющих производить имитационноемоделирование, сочетающее преимущества пакетом прикладных программAdamsиMatlab.ADAMS/Controls–этоплагиндляADAMS/Car,ADAMS/Chassis, ADAMS/Rail, ADAMS/View и ADAMS/Solver, которая250помогаетдополнитьмодель,построеннуювMSC.ADAMS,системойуправления желаемой сложности.

ADAMS/Controls позволяет соединитьмодель в ADAMS с блок-схемой системы управления, разработаннойсредствами таких пакетов как EASY5, MATLAB. [207]ADAMS/Controls предлагает разработчику следующие возможности:- Расчет работы механической системы, объединенной с системойуправления, исключительно средствами MATLAB,- Расчет исключительно средствами MSC.ADAMS,- Решение уравнений, описывающих систему управления, средствамиMATLABирешениеуравнений,описывающихмеханическуючасть,средствами MSC.ADAMS.Вычислительный пакет MATLAB является эффективным инструментомматематического описания динамических систем.

Когда моделируемая системаможет быть описана целиком в форме блок-схемы, как, например, электронныесистемы, не зависящие от расположения их частей по отношению друг к другу,MATLABхорошосправляетсясмоделированием.Однакомногиединамические системы удобнее описывать в геометрических терминах.Примерами являются различные механизмы и машины, роботы, транспортныесредства и т.д., одним словом, устройства, в которых взаимное расположениечастей влияет на динамику.ОписаниетакихсистемвMSC.ADAMSявляетсяболеепредпочтительным по ряду причин:- можно воспользоваться преимуществами средств CAD, и, в силу этого,нет необходимости выделять «важные» геометрические параметры, для того,чтобы учесть их в блок-схеме;- облегчается эффективная параметризация геометрии системы, т.к.пользователь может непосредственно (в т.ч.

визуально, а не посредствомграфиков) наблюдать эффект от внесенных изменений;- при геометрическом представлении в MSC.ADAMS автоматическиопределяются критические значения нагрузки в точках контакта и шарнирах.251Возможность получить такую информацию в MATLAB, в дополнение кданным о кинематическом и динамическом поведении системы, зависит оттого, каким образом сформулированы уравнения движения.- с помощью MSC.ADAMS легко включить в систему, имеющуюсложную геометрию частей и их соединений.Наилучшей практикой является совместное использование MSC.ADAMSи MATLAB. MATLAB используется для моделирования системы управления, аMSC.ADAMS – для моделирования механической части системы. Эти двапакета согласованы таким образом, что позволяют проводить совместныйодновременный расчет.

Комбинируя таким образом средства моделированиямеханических систем и средства разработки систем управления, можно:- Дополнять модели в MSC.ADAMS достаточно сложными системамиуправления и моделировать работу таких комбинированных систем.- Строить модели таких систем без необходимости написания уравненийв явном виде.- Анализировать результаты моделирования как в среде MSC.ADAMS,так и в среде MATLAB.Таким образом, блок-схема методики моделирования динамики ПКМ вусловиях случайного задания условий движения показана на Рисунке 3.55. Вданной блок-схеме показаны основные элементы, участвующие в расчетеуправляющих воздействий и результирующие.

Дан блок Adams-моделиописывающийдвижениеПКМ,блокиMatlab-моделидляописаниярегулирования момента, подводимого к движителям и их взаимодействия сопорным основанием, а также для расчета данных об эффективности (расходатоплива) при движении шасси.252Рисунок 5.35.Блок-схема методики моделирования динамики ПКМДанный подход представляется в работе [208] Рассмотрим болееподробно каждый структурный элемент блок-схемы на Рисунке 5.35.

Характеристики

Список файлов диссертации