Разработка квазиоптимального дискретного управления жесткостью виброзащитной системы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Олейников, Александр Сергеевич
- Специальность ВАК РФ05.13.01
- Количество страниц 113
Оглавление диссертации кандидат наук Олейников, Александр Сергеевич
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 Квазиоптимальная 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
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», 05.13.01 шифр ВАК
Повышение виброзащитных свойств пневматической подвески автотранспортных средств комбинированными демпфирующими устройствами различных типов2020 год, кандидат наук Чумаков Дмитрий Андреевич
Плавность хода автомобиля повышенной проходимости с комбинированным управлением упругодемпфирующими элементами системы подрессоривания2015 год, кандидат наук Подзоров, Алексей Валерьевич
Повышение виброзащитных свойств пневматической подвески автотранспортных средств комбинированными демпфирующими устройствами разных типов2022 год, кандидат наук Чумаков Дмитрий Андреевич
Повышение виброзащитных свойств двухполостных пневматических рессор на основе синтеза оптимальных алгоритмов коммутации полостей2012 год, кандидат технических наук Поздеев, Алексей Владимирович
Снижение уровня вибронагруженности рабочего места оператора трактора за счет применения динамических гасителей колебаний в системе подрессоривания кабины2014 год, кандидат наук Шеховцов, Кирилл Викторович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка квазиоптимального дискретного управления жесткостью виброзащитной системы»
ВВЕДЕНИЕ
Управление отдельными элементами систем, в частности систем виброизоляции, находит все большее применение в связи с развитием микропроцессорных устройств.
Виброзащитные подвесы имеют широкое распространение в технике, например, в конструкциях автомобилей, и существенно влияют на такие характеристики, как плавность хода, скорость, устойчивость, управляемость, топливная экономичность.
Благодаря внедрению быстродействующих исполнительных устройств, способных реализовать предусмотренные программно законы управления виброзащитными устройствами, процесс реализации оптимальных законов управления параметрами виброзащитных систем вышел на качественно новый уровень. Современная микропроцессорная программно-аппаратная база позволяет реализовать законы управления параметрами виброзащитных систем достаточно высокой сложности, что в свою очередь существенно повышает их функциональные свойства, поэтому разработка таких устройств, реализующих оптимальные законы управления, является актуальной. На данный момент испытывается потребность в управляемых виброзащитных устройствах, обладающих достаточно невысокой стоимостью и достаточно высокими функциональными характеристиками.
Существующие адаптивные виброзащитные системы реализуют эвристические законы управления, которые не эффективны при случайном возмущении. Активные системы же, реализующие оптимальные в некотором смысле законы управления, имеют более сложную конструктивную реализацию и эффективны в узком диапазоне частот возмущения.
Динамике управляемых систем и проблемам оптимального управления виброзащитными системами посвящены труды ученых: Аверьянова Г. С., Бабакова И. М., Бишопа Э., Болотина В. В., Галашина В.
А., Галиева И. И., Генкина М. Д., Грачевой Л. О., Ден-Гартога Дж. П., Драгуна Д. К., Елисеева С. В., Калашникова Б. А., Камаева В. А., Когана А. Я., Крэнделла С. С., Круглова Ю. А., Лазаряна В. А., Ларина В. Б., Мажей А. А., Меделя В. М., Новикова В. В., Пахомова М. П., Первозванского А. А., Перминова М. Д., Перфильева Ю. П., Ракицкий А. А., Ротенберга Р. В., Светлицкого В. А., Силаева И. И., Синева А. В., Турецкого В. В., Ф., Фролова К. В., Фурунжиева Р. И., Хамитова Р. Н., Хоменко А. П. и многих других.
На сегодняшний день известно большое количество различных активных виброзащитных систем. В такие виброзащитные системы вводятся элементы автоматического управления, которые позволяют изменить как жесткость, так и демпфирование. В этой связи является важной задача разработки функций управления виброзащитными системами, ориентированных на реализацию с помощью микропроцессорных устройств и содержащих небольшое число конструктивных элементов.
Целью работы является увеличение эффективности виброзащитных систем за счет управления жесткостью подвеса.
Для достижения цели в диссертации решаются следующие задачи:
- на базе исследования известных теоретических оптимальных законов управления жесткостью и демпфированием виброзащитного подвеса разработать квазиоптимальную функцию ступенчатого управления жесткостью, которая позволит использовать меньшее число входных сигналов (измеряемых параметров);
- разработать алгоритм, реализующий квазиоптимальную функцию управления;
- разработать структуру и макет системы дискретного управления жесткостью виброподвеса на основе микропроцессорных устройств;
определить эффективность разработанной квазиоптимальной функции управления жесткостью на численных математических моделях;
- экспериментально проверить эффективность квазиоптимальной функции управления на макете устройства с использованием одноопорного стенда для исследования систем подрессоривания.
Объектом исследования являются управляемые виброзащитные системы.
Предметом исследования являются методы оптимального управления виброзащитными системами за счет дискретного изменения жесткости.
Поставленные задачи достигаются использованием методов оптимального управления, системного анализа, теоретической механики, в частности теории колебаний, вычислительной математики и программирования, а также проведением стендовых испытаний с помощью современной контрольно-измерительной аппаратуры.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана квазиоптимальная функция управления жесткостью, имеющая, как и оптимальный закон, два состояния управляющего сигнала, однако использующая только один входной сигнал (измеряемый параметр) в отличие от двух в случае оптимального закона;
определены рациональные значения параметров функции управления, связанные с длительностью временных интервалов работы с различными значениями жесткости, а также с моментами времени переключения жесткости, увеличивающие эффективность разработки;
- на основании предложенной функции управления разработан алгоритм системы управления жесткостью виброподвеса с пневматическим упругим элементом.
Разработанное устройство может быть использовано в виброзащитных системах с пневматическим упругим элементом, например, в подвесках автомобилей. Использование в системах виброзащиты предложенной функции управления позволит значительно увеличить демпфирующие свойства виброподвесов, до 30 % снизив уровень колебаний в резонансном режиме.
На защиту выносятся:
- квазиоптимальная функция управления жесткостью виброзащитной системы, основанная на измерении силы (давления) в виброзащитном подвесе;
- алгоритм, реализующий квазиоптимальную функцию;
модифицированные функции управления с фиксированной продолжительностью этапа увеличенной жесткости и переключением жесткости на основе изменения статического значения силы (давления) в подвесе;
- численные математические модели одноопорной управляемой виброзащитной системы для компьютера;
- результаты экспериментального исследования демпфирующих свойств пневмоподвесов с разработанной системой управления на одноопорном стенде;
- микропроцессорная система управления жесткостью виброзащитной системы.
Эффективность разработанной квазиоптимальной функции управления параметрами пневматической виброзащитной системой подтверждена численным моделированием и анализом результатов стендовых испытаний.
Диссертация выполнена в рамках госбюджетных научно-исследовательских работ Волгоградского государственного технического университета. Основные положения работы докладывались на XXV -международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-25» (Волгоград, 2012), 50-ой внутривузовской научной конференции (Волгоград, 2013), ежегодном Всероссийском молодежном инновационном форуме «Молодежный инновационный центр - МИЦ-2013» (Нижний Новгород, 2013), международной научной конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, 2013).
Полученные результаты нашли применение в научно-исследовательских работах кафедры «Теоретическая механика» по теме «Разработка методов управления движением многозвенных шагающих аппаратов».
По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, в том числе 4 статьи в журнале, включенном в перечень изданий, рекомендованных ВАК и 1 свидетельство о регистрации программы для электронной вычислительной машины (ЭВМ).
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 133 наименования, приложений. Работа содержит 113 страниц машинописного текста, включающего 9 таблиц, 33 рисунка, а также четыре приложения.
В первой главе приведены основные типы оптимального управления пневматическими подвесами, современные проблемы создания амортизационных систем и способы их решения, а также рассмотрены аналоги разработанной функции управления.
Во второй главе приведено описание предложенной функции управления, а также численного моделирования.
В третьей главе изложено описание аппаратно-программного комплекса для системы управления виброзащитной системой. Также в ней представлен выбор средств обработки данных для цифровых систем управления, выбор информационных параметров системы управления, а также организация интерфейса обмена данными. В третьей главе представлена также структурная схема микропроцессорной системы управления подвесом.
В четвертой главе приведены описания результатов выполненных экспериментов.
В заключении диссертации приводятся основные выводы и результаты работы, полученные автором в процессе исследования.
В приложениях приводятся блок-схема разработанного алгоритма, принципиальные схемы устройства и исходный код основных модулей программы для микроконтроллера (МК).
Работа выполнена на кафедре «Высшая математика» Волгоградского государственного технического университета.
1 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
1.1 Общие сведения о показателях вибронагруженности
Виброизоляция, в частности подрессоривание - включение упруго-демпфирующих и управляющих элементов между источниками возмущения и подрессоренной частью машины (мост-рама автомобиля) или аппарата в целях снижения вибраций на подрессоренной части.
Недостаточная виброзащита приводит к разрушению элементов машин и перевозимых грузов, профессиональным заболеваниям операторов, снижению качества работы оператора, а также к износу дорог (для автомобильного транспорта), что определяет в масштабах страны ежегодные убытки в сотни миллионов рублей.
Плавность хода - способность машины двигаться с заданными скоростями без превышения установленных пределов динамических нагрузок (норм вибронагруженности), действующих на экипаж, пассажиров, грузы, элементы шасси и корпус машины. Дополнительные требования к подвеске машин специального назначения:
- изменение клиренса;
- изменение дифферента;
- обеспечение устойчивости при действии импульса силы.
Задачи теории виброзащиты:
- при известных параметрах машины и условиях движения необходимо определить параметры плавности хода (обратная задача или поверочный расчет);
- по заданным параметрам плавности хода, применительно к заданным условиям движения необходимо определить характеристики подрессоривания (прямая задача или проектный расчет).
Основные конструктивные параметры машины: база машины - Ьа; подрессоренная и неподрессоренная массы -Ми гп„; момент инерции
корпуса относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести, -Jy; расположение колес относительно центра тяжести - lj; количество упругих и демпфирующих элементов на одном борту -пит; статический, динамический и полный ход подвески - А,ст, Хя и Хп; жесткости упругого и демпфирующего элементов линейной подвески - Cj и ij; жесткость шин - сш и другие.
Условия движения: скорость движения машины - va; ускорение подрессоренной массы — z; тип дороги — цементобетонное шоссе, асфальтовое шоссе, грунтовая, местность, автополигон и другие.
Основные параметры плавности хода: максимальные угловые и вертикальные колебания корпуса машины; среднеквадратические ускорения (СКУ) (вертикальные, горизонтальные) и их распределение по длине корпуса; максимальные значения ускорений в отдельных точках; критическая скорость по пробою подвески; число пробоев при движении с закритическими скоростями и другие. Величины данных параметров зависят от необходимости сохранения работоспособности экипажа и сохранности перевозимых грузов. С физиологической точки зрения установлены следующие критерии комфортабельности:
- удельная мощность или интенсивность колебаний (критерий Паля);
- число толчков и величина ускорений на 1 км. пути (критерий Бронштейна);
- производная ускорений (критерий Ден-Гартога);
- средние квадратические ускорения (по нормам ISO 2631).
Критерий Паля характеризует плавность хода по удельной энергии
гармонических колебаний единичной массы в единицу времени Еуд, м2/с3: Ej_ aV
уд Тк 4тх ' U)
где Ej - кинетическая энергия единичной массы;
Тк - период колебаний;
а - амплитуда колебаний подрессоренной массы;
ю - частота колебаний подрессоренной массы.
2 2 2
= (2)
2 2
где V - скорость колебаний подрессоренной массы. 2тг
Т = —. (3)
со
По аналогии с акустикой интенсивность колебаний оценивают в относительных величинах Р: Е.
Р = 101ё
уд
(4)
где Е0 - порог ощущений. Е0= 0,5 см2/с3.
Величину Р = 1 называют паль. При плавном ходе Р = 30-40 п., а при предельно допустимых колебаниях Р = 50-60 п.
Критерий Бронштейна устанавливает следующие параметры плавности хода: 1-2 толчка на 1 км. пути с ускорениями ± = 3-5 м/с -хорошая плавность хода; 10-12 толчков с теми же ускорениями -удовлетворительная.
Критерий Ден-Гартога учитывает темп изменения ускорения: ъ — 25
3 3
м/с - беспокоящие воздействия; ъ > 40 м/с - неприятные.
СКУ в настоящее время являются общепринятым параметром плавности хода. Их измеряют в абсолютных (м/с2) и относительных (дБ.) единицах. Для второго варианта расчет ведется по следующей зависимости:
с .. \ ъ
у
(5)
где г0 - ускорение порога чувствительности. г0= 0,000314 м/с2.
При поиске путей и способов повышения виброзащитных свойств подвесов необходимо знать величины основных параметров подрессоривания (собственная частота со0 и относительный коэффициент
затухания \\i колебаний подрессоренной массы), к которым необходимо стремится, чтобы удовлетворить допустимые нормы вибронагруженности. В настоящее время наметилась общая тенденция снижения собственной частоты ©о вследствие уменьшения жесткости подвески. Тем не менее, значения собственной частоты со0 и относительного коэффициента затухания \|/ в подвесах современных виброзащитных систем сильно отличаются друг от друга. По-видимому, это связано с тем, что исследователями систем подрессоривания в разные годы рекомендовались различные значения этих параметров.
В монографии [48] 1969 г. Н. Н. Яценко и О. К. Прутчиков рекомендуют следующие значения собственной частоты со0 и относительного коэффициента затухания \\i колебаний кузова машин: ю0 = 1,5-2 Гц. и \|/ = = 0,25-0,35 - для машин общего назначения; оо0 = 1,2-1,8 Гц. и \|/ = 0,3-0,4 -для машин повышенной проходимости. Эти результаты получены при
'у
предельно допустимых вертикальных СКУ oz = 7 м/с , что соответствует нижней границе наиболее опасного и вредного для здоровья балла тряски. Для III балла тряски, при котором усталость наступает через 1-2 ч. движения, авторами указанной монографии рекомендуется oz = 3 м/с2, что примерно соответствует предельно допускаемым ускорениям для легковых автомобилей.
В монографии [105] 1972 г. Р. В. Ротенберг предлагает выбирать собственные частоты колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс, исходя из анализа возможных сочетаний скоростей движения машины va и длин неровностей дороги S, диаграммы зависимостей которых приведены на рисунке 1. Значения частот резонансов: П = 0,8 Гц.; = 1,35 Гц.; Q.2 =1,74 Гц.; QKl=6,53 Гц.; Пк2 = 7,64 Гц.
5', м 5
4
3
2
1
О
Г 1 / / А / 12 /
/ / 1 щш 1
/ / \\XXV; ч\\\\ ^ Ш ж 1
/ Л у ш
// / | щ \VVV44 Ч Г2к2
С- \\\ 1
10 20 30 40
^тгп
50 1 иа
^тах
км/ч
Рисунок 1 - Зависимости скоростей движения машины от длин неровностей при низкочастотном (Г2, П1 и и высокочастотном (Пк1 и Пк2) резонансах Из анализа графиков на рисунке 1 следует, что при скорости движения машины, меньшей минимальной эксплуатационной (15 км/ч), и максимальной длине неровностей дороги (до 5 м.) возможность возникновения низкочастотного резонанса подвеса, собственная частота которой равна 0,8 Гц., исключается. При этом высокочастотный резонанс может быть при любой эксплуатационной скорости. Однако при увеличении собственной частоты колебаний виброзащитной системы длина резонансной неровности и, как правило, ее высота уменьшаются, что приводит к снижению интенсивности колебаний. В отношении гасящих свойств подвеса в работе Ротенберга рекомендуются значения относительного коэффициента затухания лфг = 0,25-0,35. Эти результаты получены при предельно допустимых вертикальных СКУ ст2 = 2,5 м/с2.
В монографии [113] 1976 г. И. Н. Успенский и А. А. Мельников для подвеса со статическим регулированием положения кузова рекомендует следующие значения собственных частот колебаний кузова: ю0 = 0,5-0,8 Гц. -для легковых машин; ©о - 0,8-1,2 Гц. - для грузовых машин. При этом при
движении по ровным дорогам (средняя квадратическая высота неровностей oq < 0,5 см.) оптимальные значения относительного коэффициента затухания \|/ = 0,2-0,3, а при движении по разбитым дорогам (aq > 2,5 см.) - \|/ = 0,6-0,8, причем большие значения соответствуют меньшим собственным частотам. При движении по дорогам среднего качества сопротивление при малых размахах колебаний подвеса (А^, < 2 см.) может быть снижено до уровня, соответствующего оптимальному значению при движении по ровным дорогам. Эти результаты получены при предельно допустимых вертикальных СКУ = 2 м/с , оцениваемых как беспокоящие, при которых усталость наступает через 3-4 ч. движения.
Из сравнения рекомендуемых выше основных параметров подвеса следует, что при уменьшении предельно допускаемой величины СКУ собственная частота со0 снижается, а относительный коэффициент затухания у повышается. Однако эти результаты получены для завышенных по сравнению с нормами значений вертикальных ускорений [48], которые были предложены международной организацией по стандартизации (ISO) в 1969 г., введенных в действие за рубежом в 1974 г., а в нашей стране - в 1978 г.
В соответствии со стандартом ISO 2631 нормы допустимых ускорений зависят от частоты колебаний, направления и длительности вибрационного воздействия. В таблице 1 приведены нормы для уровня предельно допустимой утомляемости, связанного с обеспечением безопасности (или здоровья) при длительности действия вибраций в течение восьми часов. Для уровня допустимой утомляемости, не приводящего к снижению производительности труда, данные значения необходимо уменьшить в два раза или на 6 дБ., а для уровня комфорта, обеспечивающего возможность чтения, письма и употребления пищи, - в 6,3 раза или на 16 дБ. На рисунке 2 приведены графики средних квадратических ускорений для различных уровней утомляемости в соответствии со стандартом ISO 2631. На нем: I -уровень комфорта; II - уровень допустимой утомляемости; III - уровень предельно допустимой утомляемости.
Таблица 1 - Нормы вибрационных воздействий для уровня предельно допустимой утомляемости
2,8- 5,6- 11,2- 22,5-
Октава Доз, Гц. 0,7-1,4 1,4-2,8 45-90
5,6 11,2 22,5 45
Ср. геом. знач.
1 2 4 8 16 31,5 63
со, Гц.
z, м/с" (дБ.) 1,1 0,79 0,57 0,6 1,14 2,26 4,49
(71) (68) (65) (65,6) (71) (77) (83)
X, у, м/с2(дБ.) 0,39 0,42 0,8 1,62 3,2 6,38 12,76
(62) (62,5) (68) (74) (80) (86) (92)
Рисунок 2 - Средние квадрагические ускорения [zc] по ISO 263 1 Из данной таблицы и графиков видно, что наиболее опасной является полоса частот от 4 до 8 Гц. Минимальное значение ускорений для уровня допустимой утомляемости составляет 0,315 м/с2 или 0,03^.
Согласно действующего в настоящее время ГОСТ 12.1.012-2004 при общей транспортной вибрации и длительности воздействия восемь часов установлены следующие уровни интегральных значений вертикальных и
9 7
горизонтальных СКУ: [о^] = 0,56 м/с" и [а^ = 0,4 м/с". Эти значения по стандарту ISO 2631 соответствуют уровню допустимой утомляемости.
При превышении нормативных значений ускорений время работы должно быть уменьшено в соответствии с зависимостью
где [2] - допустимые значения вертикальных ускорений из таблицы 1; '¿т - значение вертикальных ускорений при времени работы Тр, мин. При вибрациях с разными частотами определяется величина эквивалентного среднего квадратического вертикального ускорения путем приведения воздействий к полосе частот от 4 до 8 Гц. с помощью зависимости
где кв; - весовые коэффициенты для полосы частот значения которых приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Весовые коэффициенты
Полоса частот, Гц. 1-2 2-4 4-8 8-16 16-31,5 31,5-63 63-90
Весовой коэффициент 0,6 0,85 1 0,71 0,355 0,18 0,106
Для оценки плавности хода используют также интегральные (для всего диапазона частот) значения вертикальных и горизонтальных СКУ: [ёс] = 0,56 м/с2 и [хс] = [ус] = 0,4 м/с2. При единичном воздействии
допускается максимальное среднее квадратическое ускорение [г^] = 7,1
2 2 м/с или его амплитудное значение [гал1ИХ ] = 10 м/с (для спецтехники - до 3-4
Очень большой объем исследований, связанных с аналитическими методами выбора оптимальных параметров подвески, проведен коллективом кафедры теоретической механики Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), изложенных в монографии [66] 1976 г. под редакцией А. А. Хачатурова. В данной работе показано, что, например, при движении по грунтовым дорогам для грузовых
Тр =480-
(6)
(7)
машин при снижении их собственной частоты с со0 = 1,6-1,9 Гц. до со0 = = 0,56-0,64 Гц. при постоянном коэффициенте апериодичности!)/ = 0,25-0,35, а для легковых машин при снижении их собственной частоты с со0 = 0,96-1,11 Гц. до ©о = 0,24-0,32 Гц. при \|/ = 0,2 вертикальные СКУ подрессоренных масс уменьшаются на 50-70 %. При этом авторами установлено, что практически целесообразно снижение частоты собственных колебаний существующих подвесов в 1,5-2 раза, то есть до ю0 = 0,48-1,27 Гц., так как дальнейшее снижение приводит к незначительному уменьшению ускорений. Эти результаты получены при ненулевой жесткости подвеса и при 10 % отклонении вертикальных СКУ от их наименьших значений при нулевой жесткости подвеса, обеспечивающей теоретически наивысшую плавность хода.
Для достижения еще большего эффекта по улучшению плавности хода машин в данной монографии рекомендуется снижать не только жесткость подвеса, но и одновременно изменять сопротивление амортизаторов в зависимости от дорожных условий и скорости движения. При этом необходимо обеспечить \j/ = 0,25-0,6 для грузовых автомобилей и \|/ = 0,15-0,5 для легковых автомобилей. Большие значения относятся к большим скоростям движения и худшим дорожным покрытиям.
Из проведенного анализа следует, что рекомендуемые оптимальные значения собственной частоты со0 и относительного коэффициента затухания \|/ находятся в следующих пределах: со0 = 0,24-2 Гц. и у = 0,15-0,8. Такой большой разброс данных значений, по-видимому, связан с отсутствием единой методики оценки виброзащитных свойств и синтеза параметров подвесов.
1.2 Основные направления совершенствования виброзащитных
систем
Типичная двухкаскадная виброзащитная система состоит из двух упруго-демпфирующих элементов и промежуточной массы (неподрессоренной массы для автотранспортного средства (АТС)) между ними. Каждый упруго-демпфирующий элемент содержит упругий элемент определенной жесткости и демпфирующий элемент с определенным коэффициентом демпфирования.
Схема такой системы приведена на рисунке 3.
Виброизолированный
обьект I к>дрессоренная
масса
±
Виброзащнтная
система
Упруго-демпфирующий элемент 2
Упруго-демпфирующий элемент 1
Промежу-| очная
масса
Вибрационное
возмущение
Рисунок 3 - Схема двухкаскадной виброзащитной системы В процессе проведенного анализа [21, 33-37, 39-40, 42, 59-60, 62-65, 67-68, 70, 72-78, 81, 94, 103, 108, 111-112, 114-117, 119] было установлено, что виброзащитные подвесы могут быть:
- пассивными;
- пассивными с управляемыми параметрами (полуактивного типа);
- активными (с использованием энергии дополнительного источника энергии).
На рисунке 4 приведены основные типы виброзащитных систем и
исследователи, работающие в этих направлениях.
Содержат нерегулируемые амортизаторы с Пассивные постоянным коэффициентом демпфирования
/ Исследователи: Пшшвко Я, Г., Рочеиберг Р. П..
/ Света и цк и и В. А.
Внброподвесы /
к Специальный привод создает усилие,
\ \ Лет явные_компенсирующее возмущение
\ Исследователи: Синев А. В., Фролов К. В..
\ Фурунжиев I*. И.
\ Используется демпфер, позволяющий измепя п>
\ 11олуактивные коэФФ,щиснт демпфирования при приложении
'-управляющего воздействия
Исследователи: Аверьянов Г. С., Мажей А. А„ Хамитов Р. Н.
Рисунок 4 - Основные типы виброзащитных систем Подвес с жесткими амортизаторами обеспечивает хорошую устойчивость транспортного средства, однако в большей степени передает вибрационное возмущение на пассажиров и снижает уровень их комфорта. Напротив, подвес с мягкими амортизаторами позволяет получить более комфортное передвижение, но снижает управляемость машины. Поэтому каждая конкретная конструкция подвески есть результат компромисса между управляемостью и комфортом [96-98, 102-104, 106-107].
Традиционная подвеска транспортного средства содержит нерегулируемые амортизаторы с постоянным коэффициентом демпфирования - пассивные амортизаторы.
Для улучшения параметров было предложено использовать активный подвес, в котором специальный привод создает усилие, компенсирующее возмущение. Такая система для своей работы требует больших затрат энергии и в большинстве случаев непрактична. Кроме того, если в системе активного подвеса возникает неисправность, имеется вероятность, что
машина останется без виброзащитного устройства и потеряет устойчивость [3, 38, 44, 49-55, 82, 86-90, 92, 118, 120-125, 127-131]. Существующие активные подвесы также имеют такой недостаток, как нулевая собственная частота виброзащитной системы.
Более практичной по сравнению с активным подвесом является полуактивный подвес. В полуактивном подвесе в отличие от активного вместо генератора силы используется демпфер, который позволяет изменять коэффициент демпфирования при приложении управляющего воздействия. Полуактивный подвес обладает близкими к активному подвесу характеристиками, при этом расходуется значительно меньше энергии. Кроме того, полуактивный подвес сохраняет некоторые демпфирующие свойства в случае исчезновения питания, что делает его более безопасным по сравнению с активным подвесом. Эффективность полуактивной подвески в значительной степени определяется системой управления, работающей по заданному алгоритму [1-2, 8, 10-11, 14, 16-19, 28-32].
Похожие диссертационные работы по специальности «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», 05.13.01 шифр ВАК
Повышение виброзащитных свойств подвесок АТС за счет изменения структуры и характеристик пневмогидравлических рессор и амортизаторов2005 год, доктор технических наук Новиков, Вячеслав Владимирович
Обоснование параметров системы подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 42019 год, кандидат наук Кузьмин Виктор Александрович
Разработка пневматических систем виброизоляции сиденья машиниста локомотива с использованием автоматизированных методов поискового конструирования1984 год, кандидат технических наук Андрейчиков, Александр Валентинович
Оптимизация параметров виброзащиты грузовых автотранспортных средств по критерию минимума динамических нагрузок2014 год, кандидат наук Волченко, Татьяна Сергеевна
Повышение эксплуатационных качеств АТС на основе синтеза амортизаторов, пневмогидравлических рессор и колес с улучшенными эксплуатационными свойствами1999 год, доктор технических наук Рябов, Игорь Михайлович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Олейников, Александр Сергеевич, 2014 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bakar, S. A. A. Fuzzy semi-active damping force estimator (fSADE) and skyhook semi-active suspension systems / S. A. A. Bakar, H. Jamaluddin, R. A. Rahman, P. M. Samin, R. Masuda, H. Hashimoto, T. Inaba // International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing. - 2011. - vol. 6, № 3-4. - P. 232-249.
2. Bao, W. Fuzzy adaptive sliding mode controller for an air spring active suspension / W. Bao, L. Chen, Y. Zhang, Y. Zhao // International Journal of Automotive Technology.-2012.-vol. 13, №7.-P. 1057-1065.
3. Belenky, J. B. The Influence of Tyre-Damping Properties on Vehicle -Oscillation Parameters / J. B. Belenky, N. P. Imashewa, R. I. Furunjiew, D. M. Lomako // Journal of Terramechanics. - 1967. - vol. 4, Issue: 2.
4. Bender, E. K. On the Optimization of Vehicle Suspensions Using Random Process Theory / E. K. Bender, D. C. Karnopp, I. L. Paul // ASME Paper.
- 1967. -№ 12.
5. Bender, E. K., Optimum Linear Random Vibration Isolation / E. K. Bender// Reprints JACC. - 1967. - P. 135-143.
6. Calcaterra, P. C. Active Vibration Isolation of Human Subjects from Severe Dynamic Environments / P. C. Calcaterra, D. W. Schubert // ASME Paper.
- 1969.-№65.
7. Cavanaugh, R. D. Air Suspension and Servo-Controlled Isolation Systems / R. D. Cavanaugh, C. E. Crede, C. M. Harris, eds. // Shock and Vibration Handbook. - 1961. - vol. 2, № 33.
8. Conde, E. C. Active vibration control of vehicle suspension systems using sliding modes, differential flatness and generalized proportional-integral control / E. C. Conde, F. B. Carbajal, A. V. Gonzalez, A. F. Contreras // Revista Facultad de Ingenieria. - 2011. - № 61. - P. 104-113.
9. Crede, C. E. Feasibility Study of an Active Vibration Isolator for a Helicopter Rotor / C. E. Crede, R. D. Cavanaugh // WADC. - 1958. - № 183.
10. Docquier, N. Multiphysics modelling of multibody systems: Application to car semi-active suspensions / N. Docquier, A. Poncelet, M. Delannoy, P. Fisette // Vehicle System Dynamics. - 2010. - vol. 48, № 12. - P. 1439-1460.
11. Jamil, M. Optimal control based intelligent controller for active suspension system / M. Jamil, A. A. Janjua, I. Raflque, S. I. Butt, Y. Ayaz, S. O. Gilani // Life Science Journal. - 2013. - vol. 10, № SPL.ISSUE 12. - P. 653-659.
12. Karnopp, D. C. Comparative Study of Optimization Techniques for Shock and Vibration Isolation / D. C. Karnopp, A. K. Trikha // Journal Of Engineering For Industry, Trans. - ASME, 1969. - vol. 91, № 4. - P. 1128-1132.
13. Kitching, K. J. Performance of a Semi-Active Damper for Heavy Vehicles / K. J. Kitching, D. J. Cole, D. Cebon // Journal of Dynamic Systems Measurement and Control. - ASME, 2000. - vol. 122, № 3. - P. 498-506.
14. Kruczek, A. Controller choice for car active suspension / A. Kruczek, A. Stribrsky, J. Honcu, M. Hlinovsky // International Journal of Mechanics. -2009.-vol. 3, № 4. - P. 61-68.
15. Leatherwood, J. D. Active Vibration Isolation for Flexible Payloads / J. D. Leatherwood, G. V. Dixon. - IES Proceedings, 1968. - P. 407-413.
16. Lei, J. Active vibration control for nonlinear vehicle suspension with actuator delay via I/O feedback linearization / J. Lei, Z. Jiang, Y. Li, W. Li // International Journal of Control. - 2014. - vol. 87, № 10. - P. 2081-2096.
17. Lozoya-Santos, J. D. J. Comparison of on-off control strategies for a semi-active automotive suspension using HiL / J. D. J. Lozoya-Santos, J. C. Tudon-Martinez, R. Morales-Menendez, R. Ramirez-Mendoza // IEEE Latin America Transactions. - 2012. - vol. 10, № 5. - P. 2045-2052.
18. Mihai, I. Behavior of a semi-active suspension system versus a passive suspension system on an uneven road surface /1. Mihai, F. Andronic // Mechanika. -2014.-vol. 20, № i.-P. 64-69.
19. Roebuck, R. L. Implementation of semi-active damping on a tri-axle heavy-vehicle suspension / R. L. Roebuck, D. Cebon // Proceedings of the
Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. -2008. - vol. 222, № 12. - P. 2353-2372.
20. Schubert, D. W. Theoretical and Experimental Investigation of Electrohydraulic Vibration Isolation Systems / D. W. Schubert, J. E. Ruzicka // Journal Of Engineering For Industry, Trans. - ASME, 1969. - vol. 91, № 4. - P. 981-990.
21. Self-contained pneumatic systems for driver seat vibration protection in vehicles of different types [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://itm.dp.ua/ENG/Technol/Techl700.html.
22. Sevin, Е. Optimum Shock and Vibration Isolation / E. Sevin, W. D. Pillcey // Shock and Vibration Monograph. - The Shock and Vibration Information Center, Naval Research Center, Washington, D. C., 1971. - № 6.
23. Simon, D. Vehicle Evaluation of the Performance of Magneto Rheological Dampers for Heavy Truck Suspensions / D. Simon, M. Ahmadian // Hemeroteca: Journal of Vibration and Acoustics. - Technical Papers, 2001. - vol. 123, №3.-P. 365-375.
24. Smith, R. E. Linear Optimal Theory Applied to Active Structural Bending Control / R. E. Smith, E. L. S. Lum И Joutnal of Aircraft. - AIAA, 1968. -vol. 5, №5.-P. 475-479.
25. Smollen, L. E. Servo Controlled Rotor Vibration Isolation System for the Reduction of Helicopter Vibration / L. E. Smollen, P. Marshall, R. A. Gabel // IAS Paper. - Institute of Aerospace Sciences, 1962. -№ 62-34.
26. STM32VLDISCOVERY Discovery kit for STM32F100 Value Line -with STM32F100RB MCU - STMicroelectronics [Электронный ресурс]. -Режим доступа:
http://www.st.com/web/en/catalog/tools/FMl 16/SC959/SS1532/PF250863.
27. Suspension and Damper Technology for Passenger Cars [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.zfsachs.com/owx_medien/media201/20126.pdf.
28. Waleed, W. F. Analysis of semi-active suspension systems for four-axles off-road vehicle using half model / W. F. Waleed, Z. BenLahcene, S. I. Ihsan // International Journal of Vehicle Noise and Vibration. - 2009. - vol. 5, № 1-2. -P. 91-115.
29. Wang, R. Stability study of semi-active suspension with time delay based on polynomial differentiate theory / R. Wang, L. Chen, H. Jiang // Zhongguo Jixie Gongcheng/China Mechanical Engineering. - 2006. - vol. 17, № 24. - P. 2628-2630.
30. Wang, S. A multi-mode switching control mode for semi-active air suspension / S. Wang, L. Chen, X. Sun // Jiangsu Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban)/Journal of Jiangsu University (Natural Science Edition). - 2013. - vol. 34, № 6.-P. 637-642.
31. Yin, Z. Study of semi-active suspension control strategy based on an identification model / Z. Yin, K. Guo, X. Song // Hunan Daxue Xuebao/Journal of Hunan University Natural Sciences. - 2010. - vol. 37, № 12. - P. 24-30.
32. Yoshimura, T. Active suspension design of a one-wheel car model using adaptive sliding mode control / T. Yoshimura, H. Konishi // International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing. - 2007. - vol. 2, № 3. - P. 193-207.
33. A.c. № 842295 СССР. Пневматическая подвеска / Б. Н. Фитилев [и др.] - Опубл. в Б.И., 1981.-№24.
34. А.с. № 9685536, СССР. Пневматическая подвеска / Г. С. Аверьянов [и др.] - Опубл. в Б.И., 1982 - № 39.
35. Аверьянов, Г. С. Исследование процессов и путей повышения эффективности воздушного демпфирования в пневматических амортизаторах виброзащитных систем / Г. С. Аверьянов. - Омск: ОмГТУ, 1999. - 115 с.
36. Аверьянов, Г. С. Пневматические виброзащитные системы с активным управлением упругодемпфирующих характеристик / Г. С. Аверьянов, В. Г. Цысс // Динамика систем механизмов и машин: Межд. науч-тенхн. конф.: Тез. докл. Кн. 2. - Омск: ОмГТУ, 1997. - С. 50.
37. Аверьянов, Г. С. Рабочий цикл пневматического амортизатора с активным управлением термодинамическими параметрами газа / Г. С. Аверьянов, Ю. А. Зензин, В. Д. Белицкий // Динамика машин и рабочих процессов: Межвуз. сб. науч. тр. - Челябинск, 1985. - С. 144-149.
38. Аверьянов, Г. С. Термогазодинамические процессы в объемах пневмоамортизатора с активным управлением упруго-демпфирующих характеристик / Г. С. Аверьянов, Р. К. Романовский, Р. Н. Хамитов // Омский научный вестник. Серия: Приборы, машины и технологии. - 2008. - № 1 (64). -С. 48-52.
39. Акопян, Р. А. Пневматическое подрессоривание автотранспортных средств / Р. А. Акопян. - Львов: Высш. школа, Изд-во при львов, ун-те, 1979. -216с.
40. Акопян, Р. А. Эксплуатационные свойства автобусов с пневматическими подвесками / Р. А. Акопян. - Львов: Высш. школа, Изд-во при львов, ун-те, 1972. - 197 с.
41. Александров, А. Г. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А. Г. Александров. - М.: Высшая школа, 1989.-263 с.
42. Антипов, В. А. Подавление вибрации агрегатов и узлов транспортных систем / В. А. Антипов. - М.: Маршрут, 2006. - 264 с.
43. Бахмутов, С. В. Оптимизация АТС по критериям управляемости и устойчивости в условиях неровной дороги / С. В. Бахмутов, А. А. Ахмедов // Автомобильная промышленность. - 2004. - №10. - С. 32-35.
44. Беленький, Ю. Б. Расчет нелинейных регулируемых пневмогидравлических систем виброзащиты, обеспечивающих инвариантность частоты собственных колебаний объекта виброзащиты / Ю.Б.Беленький, Р.И. Фурунжиев //Материалы VII республиканской научно-технической конференции НТОРЭС. - Минск, 1969.
45. Белоусов, Б. Н. Синтез динамической системы управления активными подвесками многоосного АТС / Б. Н. Белоусов, И. В. Меркулов, И. В. Федотов // Автомобильная промышленность, 2004. - № 4. - С. 15-17.
46. Белоусов, Б. Н. Управляемые подвески автомобилей / Б. Н. Белоусов, И. В. Меркулов // Автомобильная промышленность, 2004. - №1. -С.23-24.
47. Бесекерский, В.А. Микропроцессорные системы автоматического управления / В. А. Бесекерский. - Ленинград, издательство Машиностроение, 1988.-253 с.
48. Вибрации в технике. Т. 6. Защита от вибраций и ударов / под ред. К. В. Фролова. - М.: Машиностроение, 1981. - 456 с.
49. Власов, А.И. Микропроцессорные системы активной индивидуальной акустозащиты / А.И. Власов, С.Г. Семенцов, Ю.А.Поляков// Микросистемная техника. - 2000. - №2. - С. 15-20.
50. Власов, А.И. Нейросетевая реализация микропроцессорных систем активной акусто- и виброзащиты / А.И.Власов // Нейрокомпьютерькразработка и применение. - 2000. - №1. - С.40-44.
51. Власов, А.И. Нейросетевая реализация микропроцессорных систем активной акусто-виброзащиты / А.И. Власов // V Всероссийская конференция "Нейрокомпьютеры и их применение". - Москва 17-19 февраля 1999 г.
52. Власов, А.И. Нейросетевая система активной виброзащиты в стандарте РС-104 / А.И.Власов // Научная сессия МИФИ - 99. Всероссийская конференция "Нейроинформатика -99". Сборник научных трудов в трех частях. 4.2. - М.: МИФИ, 1999. - С.201-206.
53. Власов, А.И. Проектирование активных систем шумоподавления электротехнических установок/ А.И.Власов, В.А. Шахнов // Тезисы докладов Всероссийского электротехнического конгресса ВЭЛК-99. - Москва, 1999. -том II. - С.366-367.
54. Власов, А.И., В.А. Шахнов Электронная система активного гашения шумов двигательных установок / А.И. Власов, В.А. Шахнов //
Тезисы докладов Всероссийского электротехнического конгресса ВЭЛК-99. -Москва, 1999. - том И. - С.395-396.
55. Власов, А.И. Аппаратная реализация нейровычислительных управляющих систем / А.И. Власов // Приборы и системы управления. -1999.-№2.-С.61-65.
56. Волошин, Ю. Л. Активные системы подрессоривания тракторов и требования к их оптимизации / Ю. Л. Волошин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2003. - №2. - С. 30-34.
57. Волошин, Ю. Л. Классификация систем подрессоривания колесных тракторов / Ю. Л. Волошин // Тракторы и сельхозмашины. - 2002. -№5. - С. 10-14.
58. Вульфсон, И. И. Нелинейные задачи динамики машин./ И.И. Вульфсон, М.З. Коловский. - Л., 1968.
59. Генкин, М. Д. Активные виброизоляционные системы / М. Д. Генкин // Генкин М.Д. Виброизолирующие системы в машинах и механизмах / М.Д.Генкин, В. В. Яблонский - М.: Наука, 1977. - С. 3-11.
60. Генкин, М. Д. Упруго-инерционные виброизолирующие системы. Предельные возможности, оптимальные структуры / М. Д. Генкин, В. М. Рябой. - М.: Наука, 1988. - 191 с.
61. Горобцов, A.C. Алгоритмы управления виброзащитным подвесом со ступенчатым изменением жесткости / А. С. Горобцов, А. С. Дьяков, А. С. Олейников // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 18 : межвуз. сб. науч. тр. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 22 (125). - С. HI-BS.
62. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1980.
63. ГОСТ 26568-85. Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1985.
64. Грибов, М. М. Конструирование амортизационных систем РЭО с помощью моделирования / М. М. Грибов, Ю. И. Жвакин. - М.: Советское радио, 1977. - 126 с.
65. Грибов, М. М. Регулируемые амортизаторы РЭО / М. М. Грибов. -М.: Советское радио, 1974. - 142 с.
66. Григоренко, Л. В. Динамика автотранспортных средств. Теория, расчет передающих систем и эксплуатационно-технических качеств / Л. В. Григоренко, К. С. Колесников. - Волгоград: Комитет по печ. и инф., 1988. -544 с.
67. Дербаремдикер, А. Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей / А. Д. Дербаремдикер. - М.: Машиностроение, 1969. - 236 с.
68. Джохадзе, Г. Д. Исследование воздушного демпфирования в пневматической подвеске автомобиля: автореф. дис. канд. техн. Наук / Г. Д. Джохадзе. - Тбилиси, 1969. - 22 с.
69. Динамика системы дорога - шина - автомобиль - водитель / А. А. Хачатуров [и др.]; под ред. А. А. Хачатурова. - М.: Машиностроение, 1976. -535 с.
70. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов / С. В. Елисеев [и др.] - Иркутск.: ИГУ, 2008.-523 с.
71. Елисеев, С. В. Мехатронные подходы к динамике механических колебательных систем / С. В. Елисеев, Ю. Н. Резник, А. П. Хоменко. -Новороссийск: Наука, 2011. - 384 с.
72. Елисеев, С. В. Виброзащита и виброизоляция как управление колебаниями объектов / С. В. Елисеев, А. А. Засядко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - Иркутск: ИрГУПС, 2004. -Вып. 1(1)-С. 6-17.
73. Елисеев, С. В. Динамические гасители колебаний /С. В. Елисеев, Г. П. Нерубенко. - Новосибирск: Наука,1982. - 144 с.
74. Елисеев, С. В. Структурная теория виброзащитных систем / С. В. Елисеев. - Новосибирск: Наука,1978. - 224 с.
75. Зотов, А. Н. Динамика виброзащитных систем нефтепромыслового оборудования с использованием эффекта квазинулевой жесткости: автореф. дис. д-ра техн. Наук / А.Н.Зотов. - Уфа: УГНТУ, 2010. - 32 с.
76. Ильинский, В. С. Защита аппаратов от динамических воздействий / В. С. Ильинский. -М.: Энергия,1970. - 320с.
77. Калашников, Б. А. Системы амортизации объектов с дискретной коммутацией упругих элементов / Б. А. Калашников. - Омск: ОмГТУ, 2008. -344 с.
78. Карамышкин, В. В. Динамическое гашение колебаний / В. В. Карамышкин. - JL: Машиностроение, 1988. - 108 с.
79. Колебания автомобиля. Испытания и исследования / Я. М. Певзнер [и др.]; под ред. Я. М. Певзнера. - М.: Машиностроение, 1979. - 208 с.
80. Коловский, М. 3. Вероятностные методы в теории колебаний. Тр. II съезда по теоретической механике. / М.З. Коловский, В.И. Осорин, А.А. Первозванский. - М., 1965. - Вып. 2.
81. Коловский, М. 3. Нелинейная теория виброзащитных систем / М. 3. Коловский. - М.: Наука, 1966. - 318 с.
82. Крисевич, В. С. Оптимальное управление одной системой с применением принципа максимума. / B.C. Крисевич, Р.И. Фурунжиев // Материалы республиканской научно-технической конференции НТОРЭС им. А. С. Петрова. - Минск, 1967.
83. Лазарян, В. А. О колебаниях многомассовых систем при кинематических случайных возмущениях. / В.А. Лазарян, В.Ф. Ушкалов // Прикладная механика. - 1970. - т. VI, вып. 11.
84. Литвинов, А. С. Теория эксплуатационных свойств автомобиля / А. С. Литвинов, Я. Е. Фаробин. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.
85. Мельников, А. А. Управление техническими объектами автомобилей и тракторов: Системы электроники и автоматики: Учеб.
пособие для студ. высш. учеб. заведений / А. А. Мельников. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 376 с.
86. Мищенко, В. А. Об одном алгоритме решения нелинейных дифференциальных уравнений / В.А. Мищенко, Р.И. Фурунжиев // В сб.: "Вычислительная техника в машиностроении". - Минск,1970.
87. Мищенко, В. А. Об одном методе представления нестационарных случайных функций / В.А. Мищенко, Р.И. Фурунжиев //В сб.: "Вычислительная техника в машиностроении". - Минск,1970.
88. Мищенко, В. А. Один метод анализа точности линейных нестационарных систем со случайными параметрами / В.А. Мищенко, Р.И. Фурунжиев // В сб.: "Вычислительная техника в машиностроении". - Минск, 1971.
89. Мищенко, В. А. Приложение теории селектирующих функций в инженерных задачах / В.А. Мищенко, Р.И. Фурунжиев // В сб.: "Методы оценки характеристик качества сложных систем на ранних этапах разработки". - Минск, 1970.
90. Мищенко, В. А. Решение некоторых нелинейных задач / В.А. Мищенко, Р.И. Фурунжиев // В сб.: "Методы оценки характеристик качества сложных систем на ранних этапах разработки". - Минск, 1970.
91. Научные основы разработки активной автомобильной подвески. Отчет по НИР МГААТМ. - М., 1995. - 65 с.
92. Нестеров, Ю.И. Виртуальный измерительный комплекс / Ю.И. Нестеров, А.И. Власов, Б.Н. Першин // Датчики и системы. - 2000. - №4-С. 12-22.
93. Новиков, В.В. Пневморессора с регулируемым по амплитуде и направлению воздушным демпфером/ В.В.Новиков, A.C. Дьяков, В.А. Федоров // Автомобильная промышленность. - 2007. - №10 - С. 21-22.
94. Новиков, В. В. Повышение виброзащитных свойств подвесок АТС за счет изменения структуры и характеристик пневмогидравлических рессор
и амортизаторов: автореф. дис. д-ра техн. наук. - Волгоград: ВолгГТУ, 2006. -32 с.
95. Олейников, А. С. Пневматический виброподвес с микропроцессорным управлением демпфированием / А. С. Олейников // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-25 : сб. тр. XXV междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 8. Секция 12 (г. Волгоград, 29-31 мая 2012 г.) / ВолгГТУ [и др.]. - Саратов, 2012. - С. 37-39.
96. Пановко, Я. Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем / Я. Г. Пановко. - М.: Машиностроение, 1967. - 316 с.
97. Пановко, Я. Г. Введение в теорию механических колебаний: учебн. пособие для вузов / Я. Г. Пановко. - М.: Наука, гл. ред. физ. -мат. лит., 1991. -256 с.
98. Пановко, Я. Г. Основы прикладной теории упругих колебаний / Я.Г. Пановко.-М., 1957.
99. Первозванский, А. А. Выявление скрытых периодичностей/ A.A. Первозванский, М. Г. Серебренников. - М., 1965.
100. Первозванский, А. А. Случайные процессы в нелинейных автоматических системах / A.A. Первозванский. - М., 1965.
101. Регулируемые пневматические и пневмогидравлические рессоры подвесок автотранспортных средств : монография / Чернышов К. В. [и др.]. -ВолгГТУ. - Волгоград, 2013.-244 с.
102. Ротенберг, Р. В. Колебания автомобиля при движении по дороге произвольного микропрофиля. / Р.В. Ротенберг //Тр. Академии бронетанковых войск. - 1955. - Сб. 6.
103. Ротенберг, Р. В. Подвеска автомобиля / Р. В. Ротенберг. - М.: Машиностроение, 1972. - 392 с.
104. Ротенберг, Р. В. Подвеска автомобиля и его колебания / Р. В. Ротенберг. - М., 1960.
105. Ротенберг, Р. В. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. 3-е изд. / Р. В. Ротенберг. - М.: Машиностроение, 1972. - 392 с.
106. Ротенберг, Р. В. Применение электронных счетных машин и моделей для изучения колебаний автомобиля / Р. В. Ротенберг // Автомобильная промышленность. - 1958. - № 1.
107. Ротенберг, Р. В. Проблемы развития подвески автомобиля. / Р. В. Ротенберг //Автомобильная промышленность. - 1959. - № 5.
108. Савельев, Ю. Ф. Метод эффективной виброзащиты подвижного состава и экипажа на основе дополнительных механических устройств со знакопеременной упругостью / Ю. Ф. Савельев. - Омск: ОмГУПС, 2003. -107 с.
109. Силаев А. А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин / А.А. Силаев. - М., 1963.
110. Случайные колебания / под редакцией С. Крэнделла. - М., 1967.
111. Суровцев, Ю. А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры / Ю. А. Суровцев. - М.: Сов. радио, 1974. - 176 с.
112. Теория активных виброзащитных систем: сб. науч. тр. / под ред. С. В. Елисеева. - Иркутск: ИЛИ, 1974. - 240 с.
113. Успенский, И. Н. Проектирование подвески автомобиля / И. И. Успенский, А. А. Мельников. - М.: Машиностроение, 1976. - 168 с.
114. Филиппов, В. В. Колебания кузова локомотива на пневматических рессорах / В. В. Филиппов, С. С. Савушкин // Вестник ВНИИЖТ, 1968. - Вып. 7. - С. 32-39.
115. Фитилев, Б. И. Исследование рабочего процесса пневморессоры с пневматическим демпфером / Б. Н. Фитилев, В. И. Чинов, Г. С. Аверьянов // Труды ВПИ. - Волгоград, 1979. - С. 74-81.
116. Фитилев, Б. И. Пневмоамортизатор с воздушным демпфированием двухстороннего действия / Б. Н. Фитилев, В. И. Чинов, Г. С. Аверьянов // Труды КПИ им. В. И. Ленина. - Алма-Ата, 1980. - С. 83-87.
117. Фитилев, Б. Н. Пневмоамортизатор с переменными характеристиками и воздушным демпфированием / Б. И. Фитилев, С. С.
Савушкин, В. Н.Чинов // Динамика систем: Межвуз. сб. науч. тр. - Омск, 1977.-Вып. 5.-С. 79-82.
118. Фролов, А. С. Использование метода Моте-Карло для получения гладких кривых. / A.C. Фролов, H.H. Ченцов // Тр. VI Всесоюзного совещания по теории вероятностей и математической статистике. - Вильнюс, 1962.
119. Фролов, К. В. Прикладная теория виброзащитных систем / К. В. Фролов, Ф. А. Фурман. - М.: Машиностроение, 1980. - 279 с.
120. Фурунжиев, Р. И. Статистическая оптимизация нелинейных виброзащитных систем / Р.И. Фурунжиев // В сб.: "Вибротехника". - Каунас, 1970.-№ 1 (10).
121. Фурунжиев, Р. И. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах / Р.И. Фурунжиев. - Минск, 1968.
122. Фурунжиев, Р. И. Проектирование оптимальных виброзащитных систем / Р.И. Фурунжиев. - Мн., "Вышэйш. школа", 1971.
123. Хамитов, Р. Н. Активная виброударозащитная система с электромеханическим демпфером / Р. Н. Хамитов, Г. С. Аверьянов // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники: Матер. V Всеросс. науч. Конф. - Омск: ОмГТУ-Полет, 2010.-С. 59-62.
124. Хамитов, Р. Н. Активная комбинированная виброзащита амортизируемого объекта с электромагнитным гасителем колебаний / Р. Н. Хамитов // Решетневские чтения: Матер. XIII междунар. науч. конф.: в 2 ч. -Красноярск: СибГАУ, 2009. -Ч. 1. - С. 227-228.
125. Хамитов, Р. Н. Влияние термодинамических параметров газа в объемах пневмоамортизатора на эффективность его работы / Р. Н. Хамитов // Омский научный вестник. Серия: Приборы, машины и технологии. - 2009. -№2 (80).-С. 118-121.
126. Хамитов, Р. Н. Комбинированное виброзащитное устройство как электротехнический комплекс / Р. Н. Хамитов // Динамика систем,
механизмов и машин: Матер. VI Между нар. науч-техн. конф. - Омск: ОмГТУ, 2009. Кн. 1. - С. 235-238.
127. Хамитов, Р. Н. Пневматический упругий элемент встречного действия / Р. Н. Хамитов // Автомобильная промышленность. - 2010. - № 2. -С. 19-22.
128. Хамитов Р.Н. Синтез системы управления импульсным электродинамическим клапаном пневмоамортизатора, Справочник. / Р.Н. Хамитов // Инженерный журнал. - 2008. - №2 - С. 62-64.
129. Хамитов, Р. Н. Система управления и процессы двухобъемного пневмоамортизатора / Р. Н. Хамитов // Вестник СибГАУ им. академика М. Ф. Решетнева. - 2010. -№ 1 (27). - С. 105-109.
130. Хамитов, Р. Н. Устройство для гашения колебаний объектов с активным управлением упруго-демпфирующей характеристики / Р. Н. Хамитов, Г. С. Аверьянов // Омский научный вестник. Серия: Приборы, машины и технологии. - 2008. - № 2 (68). - С. 51-53.
131. Хамитов, Р. Н. Цифровой метод оценки эффективности демпфирования колебаний пневмоамортизатора / Р. Н. Хамитов // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VI Междунар. науч.-технич. конф. -Омск: ОмГТУ, 2009. - Кн. 2. - С. 198-201.
132. Шупляков, В. С. Колебания и нагруженность трансмиссии автомобиля / В. С. Шупляков. - М.: Транспорт, 1974. - 328 с.
133. Яценко Н. Н. Плавность хода грузовых автомобилей / Н. Н. Яценко, О. К. Прутчиков. - М.: Машиностроение, 1969. - 219 с.
Входные параметры:
\Р| - наименьшее 01 ююненпе давления. с ко горою начинается поиск сна 1а Л 1*2 - наименьший спад давления л ¡я тмснения сингала управляющей функции АТ - время ожидания при поиске спада давления
Приложение Б — Принципиальная схема модуля управления клапанами
У. 21 \)
в
-нЧ
НЬн
жт
■О
ш
ИИ 1
! ? J ! • ) ( •
Л ( 1
-й-
-п-
-иэ—I
I Го
-яЧ
■*Ч
-кэЧ
Н
ч
М; Г ^
А
о-
С=3-
-[=3—1
г •1 ... л г" Г1 Л -Ц и ■и У г, п »л !
к - •V !й Гк .1! 1 ¡Г У ? 4 ь И. А и, 1 а »л»
и
к I '1 7
1" ' 1' ' -1 *
т » -4 ; у Iм и 1' Г . },
1 1' - г 1 п и. 1Л~ '1 « и,. и К
I1 'I"!1 И;
Приложение В - Принципиальная схема интерфейса связи с персональным
компьютером
И»!*"'' «-л I *\ С А к J
I С \ \( 4
ни -Нрч
I™!.
НРН
'о
Р-Н
г
с I и I >
<• I < I
о
п ^
о
г, £
чн
П п 5 П
»Л I ] ».» I 1 I
■ . ' 1
£4 ? ;
1 - I '"1 ' ^ ^ 1 - | - | < * . \ г * п га сиг, п п и г 1 *» » I \
- » I 5 * 1 ^ (Л I Н I I и I .1
и Ч .
тт
и |< [а
-4
з
п
т - Г-, * ■■и Т * <а>
1 Г 1 о С 1 Г 7 11 Г 1 «л су
4 Гм 1V «. J 1„Л I ^ ( 5 1 (V * Ш 4 гу 1. ^ 1, 1 • о
п пи
Приложение Г - Текст программы для микроконтроллера
Модуль main.c
#include <stdio.h> #include "stm32fl0x.h" #include "stm32fl Ox_conf.h" #include "serial.h" #include "bcdlOO.h" #include "delay.h" #include "encoder.h" #include "commands.h" #include "deque.h" #include "ClapanCtrl.h"
enum DeviceMode {
mClapanControl, mCloseClapan,
mOpenClapan };
#define BCD100_RESET_PORT GPIOC #define BCD 100_RESET_PIN GPIO_Pin_l 3
// Команды HIL
#define HILSTART OxFA #define HIL_STOP OxEF #defme HILFRAME OxEE
unsigned char eeWaitlnterval =10; unsigned char eeMinDeviation =10; unsigned char eeMinRecession =10; unsigned char eeFilterLength = 1 ;
unsigned char Interval = 0; // Рабочий интервал передачи данных (в мс) char Can Add Value = 0; // Флаг истечения интервала добавления нового значения char HILtest = 0; // Признак тестирования в режиме HIL unsigned char HILsensor = 0; // Показание датчика, полученное через HIL unsigned char Limit = 0; // Длительность этапов режима работы char Mode = mClapanControl; // Режим работы
unsigned int NowADC;
void RCC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void PWM_Configuration(TIM_TypeDef* TIMx); void ADC_Configuration(void);
// Обработка принятой команды
void ProcessCommand(unsigned char Command)
{
unsigned int Arg = 0x100; // Аргумент команды unsigned char Value = 0; Interval = Command;
if(Command > 200 && Command != 255)
{
// Получаем аргумент вторым байтом for(Value = 0; Value < 100 && Arg = 0x100; Value++) Arg = getchar(); Value = Arg;
switch(Command)
{
case OxFE:
// Установка интервала ожидания при поиске спада давления Waitlnterval = Value; break; case OxFD:
// Установка наименьшего отклонения, с которого начинается // поиск спада MinDeviation = Value; break; case OxFC:
// Установка наименьшего спада для переключения клапанов
MinRecession = Value;
break;
case OxFB: // Установка длины фильтра LastCount = Value; DequeClear();
// Сбрасываем очередь, иначе фильтр будет работать неверно break;
case 0xF9: // Установка длины фильтра Limit = Value; break; case 0xF8: DequeClearQ; OpenClapan(l); OpenClapan(2); break;
case HIL_START: // Запуск интерфейса HIL HILtest = 1;
putchar(200); // Частота работы системы putchar(l); // 1 аргумент putchar(l); // 1 результат putchar(8); // Формат аргумента putchar(8); // Формат результата break;
case HIL_FRAME: // Получение очередного кадра по интерфейсу HIL и возврат // результата HILsensor = Value;
if(! IsClapanOpen( 1)) {
if(!IsClapanOpen(2)) putchar(255); else
putchar(249);
}
else {
if(!IsClapanOpen(2)) putchar(O); else putchar(125);
}
break;
case HIL_STOP: // Остовка интерфейса HIL HILtest = 0; break;
}
}
}
// Главный модуль программы
// Отслеживает команды, поступающие с последовательного порта и // устанавливает по ним интервал передачи измерений, каждые 5 мс // добавлет новое измерение в очередь, после чего вызывает // функцию управления клапанами (определена в ClapanCtrl.h)
int main(void) {
unsigned char mSec = 0; unsigned char Sec = 0;
unsigned int Received; // Принятый с последовательного порта символ // Инициализация периферийных узлов /* System timer configuration: ticks every 1ms */ SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);
/* Scheduler initialization */ Scheduler_Initialize();
/* System Clocks Configuration */ RCC_Configuration();
/* GPIO Configuration */ GPIO_Configuration();
/* Encoders configuration */ ENC_Configuration(TIM 1);
/* Update encoders every ENC_UPDATE_MS */ AddScheduledTask(sendDataByUART, SEND_DATA_MS);
/* ADC configuration */ ADC_Configuration();
/* Initialize serial port on speed 9600 with both timeouts 10ms */ Serial_Initialize( 19200, 10, 10);
/* Enable clapans 1 and 2 */ EnableClapans();
OpenClapan(l); OpenClapan(2);
/* Clear receive buffer of serial before we get something */ Serial_Clear();
while(l) {
Received = getchar(); // Получаем очередной байт if((Received & OxFFOO) == 0) ProcessCommand(Received);
whi le(! CanAddValue); // Ожидание истечения интервала ADDVALUE_TIME CanAddValue = 0;
if(!HILtest)
NowADC = readADCl(l); // читаем значение с АЦП else
NowADC = HTLsensor; DequeAddValue(NowADC);
11 Добавляем в очередь текущее значение NowADC = DequeGetLast(); // Последнее измеренное значение (после фильтрации)
switch(Mode) {
case mClapanControl: // Вызываем функцию управления клапанами ClapanControl(); break; case mCloseClapan: CloseClapan(l); CloseClapan(2); break; case mOpenClapan: OpenClapan(l); OpenClapan(2); break;
}
if(Limit!=0)
{
mSec++;
if(mSec==200) {
mSec=0; Sec++;
if(Sec >= Limit) {
Sec=0;
if (Mode != mOpenClapan) Mode++;
else {
Mode = mClapanControl;
OpenClapan(l);
OpenClapan(2);
}
}
}
else {
mSec=0; Sec=0;
}
}//while }//main
void RCC_Configuration(void) {
/* TIM3 and TIM2 clock enable */ RCCAPB1 PeriphClockCmd(RCC_APB 1 Periph_TIM3 RCC_APB 1 Periph_TIM2 | RCC_APBlPeriph_TIM4, ENABLE);
/* TIM1, GPIOA, GPIOB, AFIO and USART1 clock enable */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_US ART 1 | RCC_APB2Periph_TIM 1 | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
}
void GPIOConfiguration(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); #ifdef SWD_OFF
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable, ENABLE); #endif
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE);
/* USART pins configuration */
/* Configure USART1 Rx as input floating */ GPIOInitStructure.GPIOPin = GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* Configure USART 1 Tx as alternate function push-pull */ GPIO InitStructure.GPIO Pin - GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIQ_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_lnit(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_US ART 1, ENABLE);
/* Configure the BCD 100 reset pin */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BCD100_RESET_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(BCD 1 OORESET_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* Configure TIM1 encoder interface */
GPIOJnitStructure.GPIOPin = GPIO_Pin_9;
GPIO InitStructure.GPIO Speed - GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIOJnitStructure);
/* Configure TIM2 encoder interface */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_l;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
void PWM_Configuration(TIM_TypeDeP TIMx) {
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
/*.......................................-................-............-
TIMx Configuration: generate 4 PWM signals with 4 different duty cycles: The TIMxCLK frequency is set to SystemCoreClock (Hz), to get TIMx counter clock at 24 MHz the Prescaler is computed as following: - Prescaler = (TIMxCLK / TIMx counter clock) - 1 SystemCoreClock is set to 72 MHz for Low-density, Medium-density, High-density and Connectivity line devices and to 24 MHz for Low-Density Value line and Medium-Density Value line devices
The TIMx is running at 24 KHz:
TIMx Frequency = TIMx counter clock/(ARR + 1)
= 24 MHz / 1000 = 24 KHz TIMx Channel 1 duty cycle = (TIMx_CCRl/ TIM3_ARR)* 100 TIMx Channel2 duty cycle = (TIMx_CCR2/ TIM3_ARR)* 100 TIMx Channel3 duty cycle = (TIMx_CCR3/ TIM3 ARR)* 100 TIMx Channel4 duty cycle = (TIMx_CCR4/ TIM3_ARR)* 100
.................................................................— */
/* Compute the presealer value */
uint 16_t PresealerValue = (uintl6_t) (SystemCoreCloek / 24000000) - 1; /* Time base configuration */ TlM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PresealerValue; TIM_TimeBaseStrueture.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIMx, &TIM_TimeBaseStrueture);
/* PWM1 Mode configuration: Channel 1 to Channel4 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWMl; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OC lInit(TIMx, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC 1 PreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC2Init(TIMx, &TIM_OCInitStructure); TlM_OC2PreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC3Init(TIMx, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC3PreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC4Init(TIMx, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC4PreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIMx, ENABLE);
/* TIMx enable counter */ TIM_Cmd(TIMx, ENABLE);
}
void ADC_Configuration(void) {
ADCJnitTypeDef ADC_InitStructure; /* PCLK2 is the APB2 clock */ /* ADCCLK = PCLK2/6 = 72/6 = 12MHz*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
/* Enable ADC1 clock so that we can talk to it */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC 1, ENABLE); /* Put everything back to power-on defaults */ ADC_DeInit( ADC 1 );
/* ADC1 Configuration
*/
/* ADC1 and ADC2 operate independently */ ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; /* Disable the scan conversion so we do one at a time */ ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; /* Don't do contimuous conversions - do them on demand */ ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; /* Start conversin by software, not an external trigger */ ADC_InitStructure. ADC_ExternalTrigConv =
ADC_ExternalTrigConv_None; /* Conversions are 12 bit - put them in the lower 12 bits of the result */ ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; /* Say how many channels would be used by the sequencer */ ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
/* Now do the setup */ ADC_Init(ADC 1, &ADC_InitStructure); /* Enable ADC 1 */ ADC_Cmd(ADC 1, ENABLE);
/* Enable ADC1 reset calibaration register */ ADC_ResetCalibration(ADC 1); /* Check the end of ADC 1 reset calibration register */ while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC 1)); /* Start ADC1 calibaration */ ADC_StartCalibration(ADC 1); /* Check the end of ADC 1 calibration */ while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC 1));
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
printf("<E>Wrong parameters: file %s on line %d\r\n", file, line); while(l);
}
#endif
Модуль ClapanCtrl.c
#include "ClapanCtrl.h" #include "deque.h" #include "commands.h"
// Модуль PERIPHERIALS предоставляет функции управления // клапаном:
// OpenClapanX() - открыть клапанХ // CloseClapanX() - закрыть клапанХ // IsClapanXOpen() - проверка состояния клапанаХ // NowADC - текущее значение АЦП
//
// Модуль DEQUE предоставляет функции работы с очередью // измерений:
// DequeAddValue(Value) - добавление значения в очередь // (вызывается в главном модуле)
// DequeGetValue(Index) - получение значения из очереди по // заданному индексу
// IsDequeFull() - проверка заполненности очереди // IsDequeEmpty() " проверка очереди на отсутсвие значений // DequeLength - длина очереди (только чтение !!!) // DequeSumm - сумма значений в очереди (только чтение !!!) // DEQUE_SIZE - предельный размер очереди
// DequeGetAverage() - получение среднего значения всех значений в // очереди
// DequeGetLastQ - получение последнего значения очереди с // использованием фильтра
enum PressureState State = PressureNearAverage; // Состояние кривой давления unsigned int Average; // Текущее среднее значение char Above Average; // Признак превышения давлением среднего значения unsigned char MaxDeviation; // Максимальное отклонение давления от среднего unsigned char Waitlnterval = 5;
// Интервал ожидания при поиске спада давления unsigned char WaitTimer; // Таймер ожидания при поиске спада давления unsigned char MinDeviation =10;
// Наименьшее отклонение, с которого начинается поиск спада unsigned char MinRecession = 5; // Наименьший спад для закрывания клапана
extern unsigned int NowADC;
// Функция управления клапанами
void ClapanControl() {
char Deviation; // Отклонение текущего значения от среднего unsigned int Value = NowADC; if(!IsDequeFull()) Average = DequeGetAverage(); else
switch(State) {
// Состояние, когда давление находится вблизи среднего // значения
case PressureNearAverage:
// Вычисляем отклонение текущего значения от среднего Deviation = Value - Average; Above Average = 1;
if(Deviation < 0) {
Deviation = -Deviation; Above Average = 0;
}
// Если превысили порог, то переходим в состояние роста // кривой
if(Deviation > MinDeviation)
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.