Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 60
Севастопольский национальный технический университет Кафедра Автомобильного транспорта
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ АВТОМОБИЛЯ Выполнил: ст. гр. АВ-51зКалашников Проверил: доц. Долгин. В.П. ЗАДАНИЕ
Для подвески автомобиля указанной модели (выбрать в соответствии с вариантом)
1. построить переходную
h
(
t
) (исследование подвески во временной области) и
2. частотные характеристики (исследование подвески в частотной области)
A
(
w
),
F
(
w
),
Jm
(
w
),
Re
(
w
),
Jm
(
Re
(
w
)) в диапазоне частот от
Wmin
=
Wr
/10 рад/с до
Wmax
=
Wr
*10 рад/с.
ЧАСТОТНЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ МОДЕЛИ
Ст. гр. АВ-51з Калашников
Рисунок 1.1 – Кинематические схемы подвески автомобиля Обозначения: W - передаточная функция, R(w)- вещественная частотная характеристика, M(w)- мнимая частотная характеристика, A(w)- амплитудная частотная характеристика, F(w)- фазовая частотная характеристика, ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ
W = b0/(a0+a1*p+a2*p^2);
a0 = c:a1:=L:a2:=m:b0:=c:
Yu = x*limit(W,p=0);
ПАРАМЕТРЫ ПОДВЕСКИ
Ma
– 10185 Масса автомобиля
Mg
–5000Грузоподъемность
Kz
– 0 Коэффициент загрузки
Dh
– 0.1 Осадка под нагрузкой
xi
– 0,5 Коэффициент демпфирования (комфортности,
xi
=0,3..0,8)
m = (Ma+Mg*Kz)/4;
c = evalf(Mg*9.81/Dh)/4;
L = 2*xi*c*sqrt(m/c);
ПЕРЕХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ При вычислениях переходной характеристики звена операторным методом необходимо выполнить следующие действия. Получить изображение X
(p
) по Лапласу входного сигнала X
(t
) в соответствии с определением X
(p
) => L{X
(t
) }, что в терминах математического пакета MAPLEwith(
inttrans
)
имеет вид Lx:=laplace(X,t,p);
(Lx
=X
(p
), X
=X
(t
)). Найти изображение выходного сигнала Y
(p
) => X
(p
)*W
(p
). Перейти от изображения по Лапласу выходного сигнала Y
(p
) к оригиналу Y
(t
) в соответствии с определением Y
(t
) => L-1
{Y
(p
) }, что в терминах математического пакета MAPLEwith(
inttrans
)
имеет вид Px:=invlaplace(Lx*W,p,t); (Px
=X
(t
), W
=W
(p
)). Таблица – Переходные характеристики Коебательное
ξ
<
1
Апериодическое
,
ξ ≥ 1
РЕШЕНИЕ 1. Исследование во временной области > # Блок 1 restart; with(stats): with(inttrans): №:=051355; # НОМЕР ЗАЧЕТНОЙ КНИЖКИ randomize(№); # ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ N:=10: t1:=time(): №=051355 051355 > # Блок 2 # Передаточная функция W:= b0/(a0+a1*p+a2*p^2); a0:= c:a1:=L:a2:=m:b0:=c: Yu:=x*limit(W,p=0); > # Блок 3 # ПАРАМЕТРЫ ПОДВЕСКИ Ma:=6135: # Масса автомобиля Mg:=5000: # Грузоподъемность Kz:=0; # Коэффициент загрузки Dh:=0.10: # Осадка под нагрузкой xi:=0.5: # Коэффициент демпфирования (xi=0,3..0,8) m := evalf((Ma+Mg*Kz)/4); c := evalf(Mg*9.81/Dh)/4; #c:=c/2; xi:=xi/1.5: L := 2*xi*sqrt(m*c); T:=sqrt(m/c); > # Блок 4 # Переходная характеристика x:=1: # Скачок Lx:=laplace(x,t,p); # Изображение сигнала Px:=invlaplace(Lx*W,p,t); # Обратное преобразование Лапласа > # Блк 5 # Графики переходной характеристики t0:=15*T: # Время переходного процесса tr:=1.35: # Время регулирования G1:=plot([tr,J,J=0..subs(t=tr,Px)],linestyle=2): G2:=plot(Px,t=0..t0,linestyle=4,thickness=4): G3:=plot(Yu*1.05,t=0..t0,linestyle=4): G4:=plot(Yu*0.95,t=0..t0,linestyle=4): G5:=plot(Yu,t=0..t0,linestyle=4): plots[display]({G1,G2,G3,G4,G5},title="Переходнаяхарактеристика"); # Блок 6 # Перерегулирование Max:=maximize(Px,t=0..t0): Kz:=Kz; c :=c; L:=L; Per:=Max-x; tr:=tr; 2. Частотные характеристики > # Блок 6 # ОПИСАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК p:=I*w: R(w):=evalc(Re(W)); M(w):=evalc(Im(W)); A(w):=abs(W); F(w):=argument(W); > # Блок 7 # ДИАПАЗОН ЧАСТОТ T:=sqrt(a2/a0): Wr:=evalf(sqrt(1-2*xi^2)/T); # [1,стр.117] Wmax:=Wr*10; Wmin:=Wr*.1; > # Блок 8 # ГОДОГРАФ G:=plot([R(w),M(w), w=0..Wmax],color=red,style=line,thickness=3): plots[display]({G},title=`ГОДОГРАФ `); > # Блок 9 # ОПИСАНИЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК G1:=plot([log10(w),R(w), w=Wmin..Wmax], color=red,linestyle=4,thickness=3,legend="R(w)"): # ВЧХ G2:=plot([log10(w),M(w), w=Wmin..Wmax], color=blue,style=line,thickness=3,legend="M(w)"): # МЧХ G3:=plot([log10(w),A(w), w=Wmin..Wmax], color=red,linestyle=4,thickness=3,legend="A(w)"): # АЧХ G4:=plot([log10(w),F(w), w=Wmin..Wmax], color=black,style=line,thickness=3,legend="F(w)"): # ФЧХ > # Блок 10 # ГРАФИКИ ЛАЧХ [A(w)] и ЛФЧХ [F(w)] g:=1.01: Am:=evalf(1/(xi*sqrt(1-xi^2)*2)); # [1, с.117] G5:=plot([log10(w),Am,w=Wr/g..Wr*g],style=point, symbol=circle,symbolsize=15,legend="Am"): G6:=plot([log10(Wr),J,J=0..Am],linestyle=2,legend="Wm"): G7:=plot([log10(w),-Pi, w=Wmin..Wmax],linestyle=4,legend="Pi"): plots[display]({G3,G4,G5,G6,G7},title=`ЛАЧХиЛФЧХ`); Рисунок 1.
3
-
ГрафикиЛАЧХ и ЛФЧХ # Блок 11 # ГРАФИКИ ЛВЧХ [R(w)] и ЛМЧХ [M(w)] plots[display]({G1,G2},title=`ЛВЧХиЛМЧХ`); Kz:=Kz; L:=L; c:=c; Wr:=Wr; Рисунок 1.
4
–
ГрафикиЛВЧХ и ЛМЧХ Выводы:Для указанных параметров системы переходный процесс имеет колебательный характер. Время окончания переходного процесса на уровне 5% - менее 3,4с. Перерегулирование составляет величину менее 0,5 Приложение
Выпускается Московским автозаводом имени Лихачева с 1986г. Кузов - деревянная платформа армейского типа с откидным задним бортом, в решетках боковых бортов вмонтированы откидные скамейки на 16 посадочных мест, имеется средняя съемная скамейка на 8 мест, предусмотрена установка дуг и тента. Кабина - трехместная, расположена за двигателем, сиденье водителя - регулируемое по длине, высоте, наклону подушки и спинки.
Основной прицеп СМЗ-8325 (армейский).
Модификация автомобиля:
- ЗИЛ-131НА - автомобиль с неэкранированным и негерметизированным электрооборудованием; - ЗИЛ-131НС и ЗИЛ-131НАС - исполнение ХЛ для холодного климата (до минус 60°С). По заказу автомобили ЗИЛ-131Н могут выпускаться в виде шасси без платформы для монтажа различных кузовов и установок. С 1966 до 1986 гг. выпускался автомобиль ЗИЛ-131. Грузоподъемность:5000
по BCPNf видам дорог и местности 3750 кг. по дорогам с асфальтобетонным покрытием (без прицепа) 5000 кг. Снаряж. масса (без лебедки) 6135 кг. В том числе: на переднюю ось 2750 кг. на тележку 3385 кг. Полная масса 10185 кг.
В том числе: на переднюю ось 3060 кг. на тележку 7125 кг. Допустимая полная масса прицепа при массе груза автомобиля 3750 кг: по всем видам дорог и местности 4150 кг. по дорогам с асфальтобетонным покрытием 6500 кг. Приведенные ниже показатели даны для автомобиля полной массой 10185 кг и автопоезда с прицепом полной массой 4150 кг.
Макс, скорость автомобиля 85 км/ч. То же, автопоезда 75 км/ч. Время разгона автомобиля до 60 км/ч 50 с. То же, автопоезда 80 с. Выбег автомобиля с 50 км/ч 450 м. Макс.преодолеваемый подъем автомобилем 60 % То же,автопоездом 36 % Тормозной путь автомобиля с 50 км/ч 25 м. То же, автопоезда 25,5 м. Контрольный расход топлива, л/100 км, при скорости 60 км/ч: автомобиля 35,0 л. автопоезда 46,7 л. Глубина преодолеваемого брода с твердым дном при номинальном давлении воздуха в тинах: без подготовки 0,9 м. с предварительной подготовкой (автомобиля ЗИЛ-13 1Н) продолжительностью не более 20 мин 1,4 м. Радиус поворота: по внешнему колесу 10,2 м. габаритный 10,8 м.
|