МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕСА В ТОРМОЗНОМ РЕЖИМЕ С АБС В SIMULINK Мишин П.А.,Пономарев А.И.,Сидоров В.Н.

Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана


Номер: 10-5
Год: 2015
Страницы: 183-187
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

тормозной режим, АБС, Simulink, brake mode, ABS, Simulink

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье приведена модель колеса в тормозном режиме с АБС в Simulink. Получена зависимость блокировки колеса при использовании АБС и без нее.

Текст научной статьи

Различают 5 режимов качения колеса: ведущий, ведомый, тормозной, нейтральный, свободный. Более подробно о них можно прочитать в ГОСТ 17697-72. Тормозной режим качения колеса - это режим, при котором на колесо действует крутящий момент, вектор направления которого противоположно направлен вектору угловой скорости колеса, а в движение оно приводится толкающей силой. Рис. 1. Тормозной режим качения колеса. Действующие силы и моменты Данная расчетная схема описывается следующей системой уравнений: где m - масса, приходящаяся на одно колесо; J - момент инерции колеса относительно оси вращения; - динамический радиус колеса; - тормозной момент на колесе; - момент сопротивления качению колеса. Величину реакции можно определить, зная коэффициент сцепления колеса φ с опорной поверхностью: . Аналитическая зависимость для коэффициента сцепления имеет следующий вид: Как видно из уравнения, коэффициент сцепления зависит от коэффициента продольного скольжения S, определяемого по формуле: Перейдем к краткому рассмотрению принципа работы АБС: он основан на поддержании узкого диапазона продольного скольжения колес, при котором обеспечивается высокое значение коэффициента сцепления колес с опорной поверхностью. Диаграмма φ-S продемонстрирована на рис. 2. При моделировании выберем оптимальный интервал изменения коэффициента S от 0,07 до 0,075. Рис. 2. Диаграмма φ-S Рассмотрим процесс создания модели колеса в тормозном режиме в Simulink. Исходные параметры вводим в m-файле (рис. 3). Рис. 3. Исходные параметры для моделирования Модель в Simuliink (рис. 4). Рис. 4. Модель колеса в тормозном режиме с АБС в Simulink Пояснения к модели: 1. Блок Sign возвращает -1; 0; +1 в зависимости от знака входного сигнала. Например, если входной сигнал равен -20, то на выходе получим -1. 2. Тормозной момент становится максимальным не сразу, а постепенно - по мере нажатия водителя на педаль тормоза. Для этого вводится блок интегрирования Integrator limited. 3. Если линейная скорость приближается к 0, то останавливаем вычисления с помощью блока Stop Simulation. 4. Формулу вычисления коэффициента сцепления вводим с помощью блока Function. На вход подаём коэффициент продольного скольжения S. 5. Для того, чтобы избежать деления на 0 при вычислениях, в параметры интеграторов вводим Initial condition (начальные условия). Рис. 5. Изменения линейной и угловой скорости одиночного колеса в тормозном режиме без АБС в Simulink Рис. 6. Изменения линейной и угловой скорости одиночного колеса в тормозном режиме с АБС в Simulink Как видно из графиков, включение АБС предотвращает блокировку колеса.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.