Автореферат (1025299)

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

Текст из файла

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияДля длиннобазовых колесных машин с большим числом управляемыхколес и значительным их удалением от рулевого колеса (РК) реализациярулевых систем при наличии механической связи рулевого и управляемыхколес вызывает значительные технические трудности, несмотря на высокуюстепень надежности данного типа рулевого управления. Данный факт связан сбольшим числом рулевых тяг и шарниров, вследствие чего повышается массаэлементов рулевого управления и снижается жесткость рулевого привода.Помимо этого, для рассматриваемого типа рулевого управления весьмасерьезной конструкторской задачей является реализация законов управленияповоротом колес с регулируемым смещением полюса рулевого управления.Альтернативой данному типу рулевого управления может являтьсягидрообъемное рулевое управление (ГОРУ).

В системах рулевого управленияданного типа одним из основных элементов является насос-дозатор,представляющий собой обратимую гидравлическую машину. Данный узел,помимо обеспечения преобразования угла поворота рулевого колеса всоответствующий угол поворота управляемых колес и снижения усилий нарулевом колесе при выполнении маневра, позволяет формировать моментсопротивления на рулевом колесе ввиду своей обратимости.ГОРУ представляет собой гидравлическую передачу высокого давления,что обуславливает повышенное внимание к надежности и безопасности ееэксплуатации. В этой связи ГОРУ не рекомендовано к применению натранспортных средствах, скорость движения которых выше 50 км/ч.Представленные факты способствуют применению на колесных машинахавтоматизированных рулевых систем при отсутствии кинематической«жесткой» связи рулевого колеса (задатчика управляющего воздействия) иуправляемых колес.

Поворот управляемых колес в данном случае можетосуществляться как с использованием электрического привода, так и сиспользованиемгидрообъемнойпередачи,выработкауправляющихвоздействий для которых выполняется автоматизированной системойуправления в соответствии с законом криволинейного движения.Особенностью данных рулевых систем является необходимость применениядополнительных компонентов с целью создания на рулевом колесе реактивногомомента сопротивления повороту для обеспечения информативности рулевогоуправления и реализации так называемого чувства дороги. Непосредственноформирование момента сопротивления осуществляется при помощиэлектромашины, монтируемой на конце рулевого вала.

Управлениеэлектронагружателем выполняется при помощи электронного блока на основемикропроцессорной системы.Для подобных вспомогательных систем характерна следующаяособенность: выполнение отладочных мероприятий управляющей программы,проверка правильности функционирования аппаратной части, а также1отработка и корректировка базовых законов управления (в данном случае –закона формирования момента сопротивления) могут быть произведены вполном объеме только непосредственно на объекте. Ввиду спецификивыполняемыхразрабатываемойсистемойуправленияфункцийиневозможностиосуществленияпредставленныхвышедоводочныхмероприятий в отсутствии объекта возникают значительные временные потери,связанные с ожиданием изготовления опытного образца объекта колеснойтехники. Данный факт приводит к увеличению времени выполнения ОКР вцелом.Рулевые системы транспортного средства оказывают непосредственноевлияние на безопасность эксплуатации колесной машины. Соответственно,данное свойство в значительной степени определяется правильностьюфункционирования используемых в рулевых системах электронных модулей.Описанные выше «простои» при разработке автоматизированных системрулевого управления уменьшают общее время отладки наиболее важныхэлектронных компонентов, а выполнение экстремальных маневров на высокихскоростях движения в ходе проведения заводских или предварительныхиспытаний при недостаточно отработанной системе управления повышает рисктравмирования водителя-испытателя и (или) повреждения опытного образцаобъекта.Цель работы: повышение безопасности криволинейного движения наэтапах разработки и эксплуатации многоосного колесного шасси (МКШ),оснащенного электронагружателем рулевого колеса с цифровой системойуправления, при отсутствии «жесткой» (механической) связи рулевого иуправляемых колес.Достижение поставленной цели осуществляется путем использования присоставлении технических требований и на этапе разработки системыуправления электронагружателем рулевого колеса (СУ ЭНРК) методаразработки законов управления нагружателем рулевого колеса, в основекоторого лежит применение имитационных математических моделей«реального времени» динамики МКШ (ИММРВ МКШ).В работе решены следующие основные задачи:− создание и подтверждение адекватности метода разработки законовуправления электронагружателем рулевого колеса системы рулевогоуправления МКШ;− разработка и верификация имитационной математической моделидинамики криволинейного движения МКШ, функционирующей в режиме«реального времени»;− реализация взаимодействия системы управления электронагружателемрулевого колеса с верифицированной имитационной математической модельюкриволинейного движения МКШ «реального времени»;− определение параметров закона формирования реактивного момента нарулевом колесе, реализованного в настоящее время в опытном образце2бортовой информационно-управляющей системы объекта МКШ специальногоназначения.Методы исследованийИсследование производилось с использованием комплекса программныхсредств, созданного при выполнении данной работы, который включает в своемсоставе:- имитационную модель динамики криволинейного движения МКШ,функционирующую в режиме «реального времени»;- программные средства визуализации для отображения текущегоположения на плоскости виртуального шасси и параметров движения в режиме«реального времени».Экспериментальные исследования осуществлялись в составе объектаспециальной колесной техники.

Данные мероприятия были направлены наоценку взаимодействия системы управления электронагружателем рулевогоколеса с верифицированной моделью «реального времени» и последующееподтверждение адекватности имитационной модели «реального времени»динамики МКШ.Научная новизна заключается:- в создании метода разработки законов управления электронагружателемрулевого колеса, отличающегося применением имитационной математическоймодели «реального времени» динамики криволинейного движения МКШ дляотработки программной и аппаратной частей системы управленияэлектронагружателем рулевого колеса на ранних этапах выполнения ОКР вотсутствии опытного образца объекта;- в разработке и реализации имитационной математической моделидинамики криволинейного движения МКШ, отличающейся:1) возможностью моделирования физических явлений в режиме«реального времени» с точностью, достаточной для решения задачисследования;2) возможностью организации взаимодействия с цифровойсистемой управления электронагружателем рулевого колеса,реализованной на аппаратном уровне;- в результатах определения параметров базового закона управленияэлектронагружателем рулевого колеса из состава системы рулевого управленияМКШ с колесной формулой 8х8 с использованием разработанной модели«реального времени» динамики МКШ.Достоверность научных результатов: в ходе верификации модели«реального времени» динамики МКШ установлено, что средние имаксимальные значения относительных погрешностей параметров модели«реального времени» при сравнении с параметрами «эталонной» модели непревысили заданных критериев адекватности в 2% и 5% соответственно.Практическая ценность работы заключается в разработке комплексапрограммных средств:3- реализованная на языке программирования высокого уровня (С++)имитационная математическая модель «реального времени» динамики МКШ;- реализованный на языке программирования высокого уровня (С#)интерфейс графический визуализации для отображения положения ипараметров движения модели колесной машины при выполнении виртуальныхманевров.Реализация результатов работыРезультаты работы используются в учебном процессе при подготовкеинженеров на кафедре СМ-10 «Колесные машины» МГТУ им.

Н.Э. Баумана, атакже применяются при выполнении НИР и ОКР НИИ СМ МГТУим. Н.Э. Баумана и ПАО «КАМАЗ».Апробация работыОсновные положенияирезультатыдиссертационной работызаслушивались и обсуждались:на75-ойвсероссийскойнаучно-методическойинаучноисследовательской конференции МАДИ в 2017 г. (г. Москва);- на научных семинарах кафедры СМ-10 «Колесные машины»МГТУ им. Н.Э.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации