Диссертация (1025300), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Корректность рассматриваемой«эталонной» модели подтверждена в ходе натурных испытаний объектаколесной техники при проведении типовых заездов в рамках выполненияработы [24].Общий алгоритм проведения верификации ИММРВ состоит изследующих этапов:- имитационное математическое моделирование движения МКШ врежиме «реального времени» с сохранением управляющих воздействий(этап 1);- моделирование движения МКШ с использованием «эталонной»математической модели, где в качестве входных воздействий используютсяполученные на этапе 1 зависимости параметров управления (этап 2);- сравнение результатов математического моделирования в режиме«реального времени» с результатами работы «эталонной» модели с цельюоценки погрешностей функционирования ИММРВ (этап 3) по каждому израссматриваемых параметров;- выводы о корректности работы ИММРВ по результатам оценкипогрешностей основных параметров движения МКШ.Погрешность расчета параметров моделирования при работе в режиме«реального времени» и работе «эталонной» математической моделиопределяетсяввидевременнойзависимостинапротяжениивсейдлительности моделирования.
При этом для каждого временного отсчетасоответствующее значение погрешности определяется в соответствии свыражением (2.37).Для подтверждения адекватности функционирования ИММРВ МКШво взаимодействии с действующей бортовой системой управления объектаколесной техники используются следующие критерии:- максимальное значение относительной погрешности на протяжениивсего процесса моделирования в режиме «реального времени» не должнопревышать 10%;127-значениесреднейотносительнойпогрешностидлякаждогоисследуемого параметра не должно превышать 3%.В соответствии с представленными условиями осуществляется анализследующих параметров движения МКШ по результатам выполнениявиртуальных тестовых заездов «Переставка SП = 20 м», «Поворот R = 35 м»:– траектории перемещения центра масс МКШ;– курсового угла МКШ;На Рис.
3.14 отображена экранная форма интерфейса визуализации привыполнении маневра типа «Переставка SП = 20 м» со скоростью 15 км/ч.Рис. 3.14. Экранная форма интерфейса визуализации при выполненииманевра типа «Переставка SП = 20 м» со скоростью 15 км/чНа Рис. 3.15 - 3.19 представлены временные зависимости параметровдвижения виртуального МКШ, а также погрешности моделирования привыполнении маневра типа «Переставка SП = 20 м» со скоростью 15 км/ч врежиме «реального времени».128Рис. 3.15. Траектории перемещения центра масс по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ при выполнении маневра«Переставка SП = 20 м» со скоростью 15 км/чРис. 3.16.
Зависимость погрешности Х-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПереставкаSП = 20 м» со скоростью 15 км/ч129Рис. 3.17. Зависимость погрешности Y-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПереставкаSП = 20 м» со скоростью 15 км/чРис.
3.18. Временные зависимости курсового угла по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ МКШ при выполненииманевра «Переставка SП = 20 м» со скоростью 15 км/ч130Рис. 3.19. Зависимость погрешности курсового угла ИММРВ МКШ привыполненииманевра«ПереставкаSП = 20 м»соскоростью 15 км/чНа Рис. 3.20 - 3.24 представлены временные зависимости параметровдвижения виртуального МКШ, а также погрешности моделирования привыполнении маневра типа «Переставка SП = 20 м» со скоростью 25 км/ч врежиме «реального времени».Рис.
3.20. Траектории перемещения центра масс по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ при выполнении маневра«Переставка SП = 20 м» со скоростью 25 км/ч131Рис. 3.21. Зависимость погрешности Х-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПереставкаSП = 20 м» со скоростью 25 км/чРис. 3.22. Зависимость погрешности Y-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПереставкаSП = 20 м» со скоростью 25 км/ч132Рис. 3.23. Временные зависимости курсового угла по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ МКШ при выполненииманевра «Переставка SП = 20 м» со скоростью 25 км/чРис.
3.24. Зависимость погрешности курсового угла ИММРВМКШпривыполненииманевра«ПереставкаSП = 20 м» со скоростью 25 км/чРисунки 3.25 - 3.29 отражают зависимости параметров движениявиртуального МКШ, а также погрешности моделирования при выполненииманевра типа «Поворот RП = 35 м» со скоростью 15 км/ч в режиме«реального времени».133Рис. 3.25. Траектории перемещения центра масс по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ при выполнении маневра«Поворот RП = 35 м» со скоростью 15 км/чРис. 3.26.
Зависимость погрешности Х-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПоворотRП = 35 м» со скоростью 15 км/ч134Рис. 3.27. Зависимость погрешности Y-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПоворотRП = 35 м» со скоростью 15 км/чРис. 3.28. Временные зависимости курсового угла по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ МКШ при выполнении маневра«Поворот RП = 35 м» со скоростью 15 км/ч135Рис. 3.29. Зависимость погрешности курсового угла ИММРВМКШпривыполненииманевра«ПоворотRП = 35 м» со скоростью 15 км/чРисунки 3.30 - 3.34 соответствуют параметрам движения виртуальногоМКШ при выполнении маневра типа «Поворот RП = 35 м» со скоростью20 км/ч в режиме «реального времени».Рис. 3.30.
Траектории перемещения центра масс по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ при выполнении маневра«Поворот RП = 35 м» со скоростью 20 км/ч136Рис. 3.31. Зависимость погрешности Х-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПоворотRП = 35 м» со скоростью 20 км/чРис. 3.32. Зависимость погрешности Y-координаты центра массИММРВ МКШ при выполнении маневра «ПоворотRП = 35 м» со скоростью 20 км/ч137Рис. 3.33. Временные зависимости курсового угла по данным отИММРВ МКШ и ЭИММ МКШ при выполненииманевра «Поворот RП = 35 м» со скоростью 20 км/чРис.
3.34. Зависимость погрешности курсового угла ИММРВ МКШпри выполнении маневра «Поворот RП = 35 м» соскоростью 20 км/чВ Таблице 14 представлены максимальные значения относительныхпогрешностей рассматриваемых параметров при выполнении указанныхтиповых маневров.138Таблица 14.Значения погрешностей при выполнении виртуальных заездовВид погрешностиМаксимальнаяотносительнаяпогрешность X-координаты ЦМ, %Средняяотносительнаяпогрешность X-координаты ЦМ, %Максимальнаяотносительнаяпогрешность Y-координаты ЦМ, %Средняяотносительнаяпогрешность Y-координаты ЦМ, %Максимальнаяотносительнаяпогрешность курсового угла, %Средняяотносительнаяпогрешность курсового угла, %ПереставкаSП = 20 м,15 км/чПоворотПоворотRП = 35 м, RП = 35 м,15 км/ч20 км/чПереставкаSП = 20 м,25 км/ч0,50,340,50,570,03880,0480,1920,03880,430,73,516,510,1940,2931,1872,551,455,819,915,20,4060,6261,340,815В качестве маневра для оценки реализации момента сопротивления нарулевом колесе выбран маневр типа «Переставка SП = 20 м» при скоростидвижения 25 км/ч.
На Рис. 3.35 и 3.36 отображены текущие и задаваемыезначения момента сопротивления на РК, а также относительная погрешность,получаемая при формировании требуемой величины момента сопротивления.Рис. 3.35. Моменты сопротивления на рулевом колесе при выполнениитипового маневра «Переставка SП = 20 м» на скорости 25 км/ч:1 - требуемый момент сопротивления на РК, рассчитанныйИММРВ МКШ;2 - текущий момент сопротивления на РК по данным от СУЭНРК139Рис.
3.36. Относительная погрешность формирования СУ ЭНРКмомента сопротивления на рулевом колесе при выполнениитипового маневра «Переставка SП = 20 м» на скорости 25 км/чВсоответствииотносительнаяспредставленнымипогрешностьформированияданнымимаксимальнаямоментасопротивлениясоставляет εmax = 23,13%, а средняя εср = 5,13%. Данный величиныпогрешностей обусловлены особенностями функционирования системыСУ ЭНРК, задержками при передаче информации по цифровому CANинтерфейсу, погрешностями при оценке текущего тока по силовым цепямуправления электромашиной нагружателя. В то же время стоит отметить, чтоотработка требуемой величины момента сопротивления осуществляетсясвоевременно, без значительных сдвигов по фазе, фактическое значение вдостаточнойстепенисоответствуетзаданному.Указанныефактыподтверждают корректность взаимодействия ИММРВ МКШ с действующейбортовой системой объекта колесной техники.3.5.
Выводы по главе 3По результатам анализа представленных экспериментальных данныхвыявлены следующие тенденции:- наиболее низкая точность расчета при проведении имитационногоматематического моделирования МКШ в режиме «реального времени»соответствует параметрам «Курсовой угол» и «Y-координата ЦМ»;140- отмечено возрастание в той или иной степени максимальной иотносительнойпогрешностейвсехрассматриваемыхпараметровприувеличении средней скорости выполнения маневров;- для параметра «Х-координата центра масс» наблюдается увеличениемгновенных значений погрешности на протяжении процесса моделирования.Несмотря на представленные результаты анализа экспериментальныхданных значения максимальной и средней погрешностей ни одного израссматриваемых параметров не превысили установленные в качествекритериев адекватности пределы, в связи с чем подтверждается возможностьи адекватность работы ИММРВ МКШ при взаимодействии с системойуправленияэлектронагружателемпараметрах моделирования.рулевогоколесапривыбранных141Глава 4.
Порядок разработки бортовой системы управленияэлектронагружателем рулевого колеса в отсутствии опытногообразца изделия4.1. Описание общего подхода к проектированию бортовойсистемыуправленияэлектронагружателемрулевогоколесасприменением метода разработки на основе модели «реального времени»Безопасность криволинейного движения, а также правильность исвоевременность управляющих воздействий со стороны водителя для МКШ савтоматизированным рулевым управлением в отсутствии «жесткой» связирулевого и управляемых колес во многом определяются корректностьюработы системы управления, ответственной за формирование реактивногомомента сопротивления на рулевом колесе (СУ ЭНРК).
Повышение качествафункционирования указанной системы в части работы аппаратного ипрограммного обеспечения возможно за счет изменения текущего подхода кразработке.Какотмечалосьранее,внастоящеевремяпроцессотладкипрограммной и аппаратной части СУ ЭНРК в отсутствии опытного образцаобъекта вызывает значительные технические трудности. Предлагаемый внастоящем исследовании инструмент проектирования – метод разработкисистемы управления электронагружателем рулевого колеса – основываетсяна применении в качестве имитатора колесной машины математическоймодели «реального времени», что позволяет организовать работу надсоздаваемой системой управления нагружателем рулевого колеса уже наранних стадиях ОКР в отсутствии опытного образца объекта.Рассматриваемый метод разработки позволяет более корректноформировать технические требования (ТТ) при составлении техническогозадания (ТЗ) на СУ ЭНРК, отрабатывать различные базовые законыуправления, лежащих в основе функционирования СУ ЭНРК, с целью выбора142наиболее оптимального варианта с точки зрения ТТ, адекватностиуправления и безопасности движения [9].Данный метод разработки СУ ЭНРК предполагает работы как сматематическимимоделями«реальноговремени»колесноймашины(различного функционала, зависящего от задач исследования), так и симитационными моделями «реального времени» СУ ЭНРК (для отработкибазовых законов и алгоритмов функционирования).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
