Диссертация (1025300)
Текст из файла
Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана___________________________________________________________________________________На правах рукописиБузунов Николай ВикторовичМЕТОД РАЗРАБОТКИ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯНАГРУЖАТЕЛЕМ РУЛЕВОГО КОЛЕСА ПРИОТСУТСТВИИ «ЖЕСТКОЙ» СВЯЗИ В СИСТЕМЕУПРАВЛЕНИЯ ПОВОРОТОМ КОЛЕСНЫХ МАШИНСпециальность 05.05.03 - Колесные и гусеничные машиныДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель д.т.н., профессорКотиев Георгий ОлеговичМосква - 20172СодержаниеСтр.Перечень используемых сокращений .............................................................
5Введение ................................................................................................................ 7Глава 1. Состояние вопроса. Постановка задач исследования ............... 171.1.Обзоррулевыхсистемобъектовколеснойтехники.Проблематика разработки систем рулевого управления вотсутствии «жесткой» связи рулевого и управляемых колес .......... 171.2.Понятие имитационного математического моделирования врежиме «реального времени» .............................................................. 241.3.
Имитационное математическое моделирование динамикиколесных машин в отечественной и зарубежной практике.Применениеимитационногомоделированияприисследовании автоматизированных систем рулевых систем вотсутствии «жесткой» связи рулевого и управляемых колес .......... 311.4.Порядокразработкиприменениембортовыхимитационныхсистемуправленияматематическихсмоделей«реального времени» ............................................................................
53Глава 2. Математическая модель «реального времени» плоскогокриволинейного движения колесной машины ........................................... 582.1.Имитационнаяматематическаямодель«непрерывноговремени» динамики плоского криволинейного движенияколесной машины ................................................................................. 582.2.Выборчисленногометодареализацииимитационнойматематической модели плоского криволинейного движенияколесной машины для работы в режиме «реального времени»....... 702.3.Определениепараметровмоделированияиобластиадекватной работы модели «реального времени» ............................. 753Стр.2.4.Анализ результатов численного интегрирования в режимевремени»«реальногоимитационноймоделидинамикиколесной машины .................................................................................
82Глава 3. Экспериментальные исследования ............................................. 1093.1.Цель и объект исследования .............................................................. 1093.2.Условияиметодикапроведенияэкспериментальныхисследований ....................................................................................... 1183.3.Аппаратурно-измерительный комплекс ........................................... 1233.4.Результатыэкспериментальныхисследований.Оценкаадекватности и точности предложенной модели ............................
1253.5.Выводы по главе 3 .............................................................................. 139Глава 4. Порядок разработки бортовой системы управленияэлектронагружателем рулевого колеса в отсутствии опытногообразца изделия ............................................................................................... 1414.1.Описание общего подхода к проектированию бортовойсистемы управления электронагружателем рулевого колеса сприменением метода разработки на основе модели «реальноговремени» .............................................................................................. 1414.2.Этап 1 метода разработки.
Работа по схеме «Виртуальнаясистема управления – Виртуальный объект» .................................. 1464.3.Этап 2 метода разработки. Работа по схеме «Реальная системауправления – Виртуальный объект» .................................................
1484.4.Этап 3 метода разработки. Работа по схеме «Реальная системауправления – Реальный объект»........................................................ 1544.5.Реализацияметодаразработкизаконовуправленияэлектронагружателем рулевого колеса ............................................. 1554Стр.Глава 5. Исследование базового закона управления нагружателемрулевого колеса с использованием метода разработки...........................
1575.1.Описаниеприкладногопримененияметодаразработкис целью определения параметров базового закона управлениянагружателем рулевого колеса .......................................................... 1575.2. Анализ реактивного момента на рулевом колесе привыполнениивиртуальногоманевратипа«Переставка SП = 20 м» ...................................................................... 1585.3. Анализ реактивного момента на рулевом колесе привыполнении виртуального маневра типа «Рывок руля» ................. 1645.4.Результаты применения на практике метода разработкизаконов управления нагружателем рулевого колеса .......................
168Основные результаты и выводы по работе ............................................... 171Список литературы ........................................................................................ 1745Перечень используемых сокращенийАБС – антиблокировочная системаБИУС – бортовая информационно-управляющая системаГИ – государственные испытанияГОРУ – гидрообъемное рулевое управлениеЗИ – заводские испытанияИММРВ МКШ – имитационная математическая модель «реальноговремени» криволинейного движения многоосного колесного шассиКД – конструкторская документацияКМ – колесная машинаКПП – коробка переключения передачМВИ – межведомственные испытанияМКШ – многоосное колесное шассиНИР – научно-исследовательская работаНСК – неподвижная система координатОКР – опытно-конструкторская работаОО – опытный образецОСРВ – операционная система реального времениПД – программная документацияПИ – предварительные испытанияПК – персональный компьютерПО – программное обеспечениеПСИ – приемо-сдаточные испытанияПСК – подвижная система координатРК – рулевое колесоРСП У – регулируемое смещение полюса рулевого управления взависимости от угла поворота рулевого колеса6РСП УС – регулируемое смещение полюса рулевого управления взависимости от угла поворота рулевого колеса и скорости движенияколесной машиныСУ – система управленияСУ ЭНРК – система управления элекронагружателем рулевого колесаСЧ ОКР – составная часть опытно-конструкторской работыТЗ – техническое заданиеТТ – технические требованияТТЗ – тактико-техническое заданиеЦМ – центр масс колесной машиныЭД – эксплуатационная документацияЭИММ – «эталонная» имитационная математическая модельЭРК – электронагружатель рулевого колеса7ВведениеСовершенствование требований по безопасности, управляемости иустойчивости колесных машин приводит к широкому использованиюэлектронных модулей в составе различных систем и агрегатов транспортногосредства.
Не являются исключением и системы рулевого управления, длякоторых в настоящее время наблюдается переход от традиционныхвспомогательных функций электронных компонентов к непосредственномуучастиюавтоматизированныхсистемприосуществленииповоротауправляемых колес. Данный функционал оказывается особенно актуальнымдля схем рулевого управления с поворотом задней оси и схем с всеколеснымрулевым управлением [20, 55]. Включение в состав рулевых системэлектронных модулей обеспечивает возможность реализации независимыхприводов поворота каждого колеса, а также изменение законов рулевогоуправления в зависимости от текущих условий движения транспортногосредства.
Представленный функционал отражает адаптивные свойстваавтоматизированных рулевых систем, что является одной из основныхтенденцийразвитиясистемуправлениякриволинейнымдвижениемколесных машин.Для длиннобазовых транспортных средств с большим числомуправляемых колес и значительным их удалением от рулевого колесареализация рулевых систем при наличии механической связи рулевого иуправляемых колес вызывает значительные технические трудности, несмотряна высокую степень надежности данного типа рулевого управления.
Данныйфакт связан с большим числом рулевых тяг и шарниров, в связи с чемповышается масса элементов рулевого управления и снижается жесткостьрулевого привода [2]. Помимо этого, для рассматриваемого типа рулевогоуправления весьма серьезной конструкторской задачей является реализациязаконов управления поворотом колес с регулируемым смещением полюсарулевого управления.8Альтернативой 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.ГОРУпредставляетсобойгидравлическуюпередачувысокогодавления, что обуславливает повышенное внимание к надежности ибезопасности ее эксплуатации. В этой связи ГОРУ не рекомендовано кприменению на транспортных средствах, скорость движения которых выше50 км/ч.Представленныефактыспособствуютприменениюнарассматриваемых колесных машинах автоматизированных рулевых систем вотсутствии кинематической «жесткой» связи рулевого колеса (задатчикауправляющего воздействия) и управляемых колес.
Поворот управляемыхколес в данном случае может осуществляться как с использованиемэлектрического привода, так и с использованием гидравлического приводаследящего действия, выработка управляющих воздействий для которыхвыполняется автоматизированной электронной системой управления всоответствиистекущимзакономкриволинейногодвижения[151].Особенностью данных рулевых систем является необходимость применениядополнительных компонентов с целью создания на рулевом колесереактивного момента сопротивления повороту рулевого колеса водителемдля обеспечения информативности рулевого управления и реализации такназываемого«чувствадороги»[98].Непосредственноформированиемомента сопротивления осуществляется при помощи электромашины,монтируемой на конце рулевого вала. Управление электронагружателем9выполняется при помощи электронного блока на основе микропроцессорнойсистемы.Дляподобныхособенность:вспомогательных систем характерна следующаявыполнениеотладочныхмероприятийуправляющейпрограммы, проверка правильности функционирования аппаратной части, атакже отработка и корректировка базовых законов управления (в данномслучае – закона формирования момента сопротивления) могут бытьпроизведены в полном объеме только непосредственно на объекте.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
