Разработка квазиоптимального дискретного управления жесткостью виброзащитной системы

• Автор: Олейников, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 113 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

HIL - Hardware-ln-the-Loop АТС - автотранспортное средство АУ - амортизационное устройство АЦП — аналого-цифровой преобразователь МК - микроконтроллер МКЭ - метод конечных элементов ПА - пневмоамортизатор ПК - персональный компьютер СКО — среднеквадратическое отклонение СКУ - среднеквадратическое ускорение У САПП - универсальный синхронный последовательный приемопередатчик

ЭВМ — электронная вычислительная машина

асинхронный
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

1.1 Общие сведения о показателях вибронагруженности

1.2 Основные направления совершенствования виброзащитных систем

1.3 Особенности виброзащитных систем в подрессоривании автотранспортных средств
1.4 Оптимальный закон полуактивного управления виброзащитным подвесом
1.5 Существующие конструкции виброзащитных подвесов на основе пневматических упругих элементов
1.6 Цель и задачи диссертационной работы
2 КВАЗИОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТЬЮ ВИБРОЗАЩИТНОГО ПОДВЕСА
2.1 Управление жесткостью пневматического упругого элемента
2.2 Выбор входного параметра для функции управления жесткостью
2.3 Квазиоптималышя функция управления
2.4 Алгоритм, реализующий квазиоптимальную функцию управления
2.5 Математическая модель управляемого виброзащитного подвеса
2.6 Результаты численного моделирования управляемого виброзащитного подвеса при случайном возмущении
2.7 Выводы
3 РАЗРАБОТКА АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА, РЕАЛИЗУЮЩЕГО КВАЗИОПТИМАЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫМ ПОДВЕСОМ
3.1 Выбор средств обработки данных для цифровых систем управления
3.2 Организация интерфейса обмена данными
3.3 Разработка структурной схемы цифровой системы управления подвеской
3.4 Конструкция и основные алгоритмы работы системы
3.5 Принципиальная схема устройства
3.6 Программа микроконтроллера
3.7 Программа для персонального компьютера
3.8 Эмулятор работы управляемого подвеса
3.9 Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА УПРАВЛЯЕМОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ВИБРОЗАЩИТНОГО ПОДВЕСА
4.1 Описание экспериментальной установки
4.2 Анализ результатов работы эмулятора управляемого подвеса
4.3 Анализ экспериментальных результатов
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А - Блок-схема алгоритма
Приложение Б - Принципиальная схема модуля управления клапанами..
Приложение В - Принципиальная схема интерфейса связи с персональным
компьютером
Приложение Г - Текст программы для микроконтроллера

высокими метрологическими характеристиками и доступной ценой. К достоинствам этих датчиков можно отнести и возможность выбора стандартного цифрового выхода - интерфейсы БР! и 12С или аналогового сигнала.
Значительно реже используются алгоритмы управления, основанные на измерении давления, как параметра, прямо отражающего состояние пневматических систем виброзащиты. Отчасти это объясняется сложностью конструктивного встраивания датчиков давления в пневморессорах.
С целью исследования влияния давления, как параметра алгоритма управления, в качестве основного входного информационного сигнала для разрабатываемой системы было выбрано давление воздуха в пневматической рессоре. Это позволит исключить инерционность системы, так как взаимодействие будет происходить непосредственно с рабочим телом -воздухом - в рессоре. Тем самым удастся избежать недостатков, присущих другим активным и полуактивным подвесам. Для измерения давления в рессоре будет использоваться датчик давления.
2.3 Квазиоптимальная функция управления
В настоящей работе на базе оптимального закона разработана квазиоптимальная функция управления на основе измерения давления в пневмоподвесе.
Описание разработанной функции управления 11(1) приведено в формуле (10):