Реферат 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ предметной области 5
1.1 Анализ задания и обоснование выбранного решения 5
1.2 Постановка требовании при выполнении задачи 8
1.3 Цели создания системы 9
1.4 Функциональные возможности 9
1.5 Анализ существующих решений 9
1.5.1 Стенд для диагностики амортизаторов Авто Оснастка «ПС-63» .... 9
1.5.2 Стенд для диагностики амортизаторов MSG MS1000+ 10
1.5.3 Стенд для диагностики амортизаторов CENTURION S1000AMR 13
1.6 Вывод 14
2 Математическое обоснование проводимых экспериментов 15
3 Программная часть 17
3.1 Средства разработки 17
3.1.1 Processing 3 IDE 17
3.1.2 Python - PyQt 17
3.2 Сравнение и обоснование выбранного средства разработки 18
3.3 Раздел разработки ПО 19
3.3.1 Приём данных с микроконтроллера 19
3.3.1.1 Описание работы программы приема данных 19
3.3.1.2 Блок-схема работы программы 19
3.3.1.3 Проверка работоспособности программы 21
3.3.1.4 База данных для работы с графическим интерфейсом 22
3.3.1.5 Интерфейс приложения 24
3.3.2 Управляющее воздействие для системы сбора данных динамических
испытаний 26
3.3.2.1 Протокол MODBUS 26
3.3.2.2 Передача данных на инвертор 29
3.3.2.3 Установка начального положения установки 33
3.3.2.4 Перемещение штока на заданное расстояние 35
3.3.2.5 Измерение частоты вращения двигателя 37
3.4 Выводы по главе 3 38
4 Проведение испытаний 40
4.1 Измерение частоты вращения двигателя 40
4.2 Калибровка тензодатчика 41
4.3 Проверка производительности микроконтроллера при заданной нижней
границе частоты вращения 42
4.4 Выводы по главе 4 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 45
ПРИЛОЖЕНИЕ А 46
За последние 20 лет конструкция гидравлических амортизаторов, применяемая в подвесках транспортных средств практически, не изменились и, по сути, себя исчерпала. Рабочие характеристики амортизаторов наиболее зависят от параметров рабочего тела - масла, а так как работа амортизатора основана на жидкостном трении, то вследствие гашения колебаний происходит нагрев масла с последующим изменением характеристик масла и самого амортизатора. Преобразованная энергия колебаний в процессе работы рассеивается в окружающую среду в среднем величина которой составляет 5001000 Вт. К тому же гидравлические амортизаторы склонны к отказу уплотнения штока и утечки рабочей жидкости.
Альтернативой выступают электромагнитные амортизаторы, способные преобразовывать основную долю высвобождаемой энергии в полезную электрическую, что наиболее актуально для электрических и гибридных силовых установок транспортных средств.
В настоящее время основным разработчиком электромагнитной подвески является Амар Боуз (основатель Bose Corporation), создавший электромагнитные амортизационные стойки, в которых роль как упругого элемента, так и демпфера выполняют статоры, а роторы находятся в жёсткой связи с каждым из колес. Весь комплекс получает сигналы от центрального контроллера, который анализирует данные, получаемые от различных датчиков, и управляет системой по заложенным алгоритмам.
Ещё одним разработчиком электромагнитной подвески является Технологический университет Эйндховена совместно с фирмой SKF. Разработчиками предлагается схема подвески с использованием электромагнитной «капсулы» только в качестве демпфера, а функция упругого элемента остаётся за обычной пружиной. Система состоит из электромагнитного актуатора, управляющего блока и источника питания. Общее энергопотребление системы около 500 Вт. В случае отказа электромагнитного амортизатора, подвеска продолжает работать как обычная пружинная, только без демпфирования.
К преимуществам электромагнитной подвески относятся возможность адаптации к дефектам дорожного покрытия, путём изменения жёсткости, и управление скоростью реакции подвески. Главным недостатком этих систем является существенное энергопотребление, необходимое для поддержки работы системы. Отказ работы системы из-за отсутствия демпфирования приведёт к дискомфортному и небезопасному передвижению транспортного средства, в крайнем случае движение автомобиля станет невозможным.
В результате выполнения бакалаврской работы было разработано программное обеспечение для системы управления динамическими испытаниями автомобильных узлов с применением микроконтроллерной системы для сбора данных и для подачи управляющих воздействий на инвертор.
Были сложности в понимании работы программы с постоянной отрисовкой (с главным циклом программы), так как программные задержки и циклы while замедляют работу всей программы и представляется возможным использование только условных операторов if и флагов с проверкой в разных частях программы.
Возникшие трудности в написании формул зависимости углов и перемещений кривошипно-шатунного механизма, были преодолены путём уточнения кинематических моделей компонентов объекта управления, позволяющие исключить недостатки и разработать ПО, позволяющее получать более достоверные оценки.
