ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНТИБЛОКИРОВОЧНАЯ СИСТЕМА ТОРМОЗОВ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ,
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ, МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ 8
1.1 ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ АБС 9
1.2 ПРИНЦИП РАБОТЫ АБС. РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КЛАПАНА 11
1.3 МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ 13
1.4 ВАРИАНТЫ СИСТЕМ АБС 14
1.5 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ 16
1.6 ВЫВОДЫ К ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 19
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ ...20
2.1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОДНОГО КОЛЕСА 20
2.2 ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ТОРМОЖЕНИЯ 23
2.3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА 31
2.4 МОДЕЛИРОВАНИЕ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ В СРЕДЕ SIMULINK 32
2.5 ВЫВОДЫ КО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 34
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ТОРМОЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ С
АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМОЙ В СРЕДЕ SIMULINK 35
3.1 ОГРАНИЧЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ 35
3.2 ТЕСТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ 35
3.3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ 43
3.4 ВЫВОДЫ К ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Автомобиль во всей транспортной структуре Российской Федерации занимает ведущее положение и находится на первом месте в транспортировке грузов, а также пассажиров. Поэтому нынешнее общество не может представить себя без современных, безопасных автомобилей, как легковых, так и грузовых. Стремительно развивающиеся электронные системы помогут неопытным водителям не только преодолеть крутые спуски и подъемы, совершить безаварийную парковку, но и удержать автомобиль на своей траектории при экстренном торможении с большим грузом.
Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля, основу которых составляет тормозная система, является устранение аварийных ситуаций на дорогах и сохранение контроля над автомобилем. Благодаря этим системам, значительно повышается эффективность самой тормозной системы.
Одной из известной и востребованной системой активной безопасности является антиблокировочная система (АБС) колес при торможении.
К вопросу об антиблокировочной системе многочисленное количество исследователей возвращается снова и снова, хотя, казалось бы, он раскрыт целиком с точки зрения теории движения автомобиля . При реализации алгоритмов работы АБС, основанных на классической теории движения автомобиля, разработчики АБС столкнулись с рядом проблем, связанных с практической реализацией основных положений теории на практике, поэтому возникла необходимость в разработке альтернативных подходов, позволяющих реализовать функции АБС.
Следовательно, актуальность данного вопроса к настоящему времени абсолютно бесспорна.
Объект исследования - антиблокировочная система.
Предмет исследования - блокировка колес грузового автомобиля при торможении.
Цель работы - разработка и исследование компьютерной модели торможения грузового автомобиля при блокировке колес с включенной и выключенной антиблокировочной системой.
Для достижения поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:
• Ознакомление и анализ антиблокировочной системы управления грузового автомобиля;
• Разработка математической модели антиблокировочной системы грузового автомобиля;
• Разработка компьютерной модели антиблокировочной системы грузового автомобиля в среде Simulink;
• Исследование и анализ эффективности разработанной модели.
Улучшение безопасности дорожного движения является серьезной задачей. И причиной большинства дорожно-транспортных происшествий является человеческий фактор. К таким факторам можно отнести рассеянность, отсутствие внимательности водителя и другие. Данную проблему можно решить с помощью внедрения в автомобили активных систем безопасности, например, антиблокировочную систему торможения.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы была смоделирована антиблокировочная система грузового автомобиля при торможении на основе обзора существующих видов управления и типов системы, а также технических характеристик КамАЗа.
Программная реализация модели антиблокировочной системы была выполнена в среде имитационного моделирования Simulink.
Проведен анализ работоспособности разработанной модели с включенной и выключенной антиблокировочной системой с различными коэффициентами сцепления колес с дорогой.
Полученные результаты показали, что разработанная компьютерная модель антиблокировочной системы обеспечивает:
• эффективное торможение без блокировки колес транспортного средства на различных дорожных покрытиях;
• предотвращение возникновения «неуправляемого» заноса (юза);
• сокращенный тормозной путь;
• управляемость водителя над автомобилем при аварийном торможении;
• продление срока службы шин.
Таким же образом, во время выполнения работы были укреплены знания в следующих областях:
1. Математическое моделирование:
• рассмотрена математическая модель торможения грузового автомобиля КамАЗ;
2. Simulink:
• реализована антиблокировочная система грузового автомобиля КамАЗ при торможении.
Цель выпускной квалификационной работы была достигнута, поставленные задачи выполнены. Модель работает корректно и удовлетворяет заданным требованиям. Возможно дальнейшее применение компьютерной модели для других автомобилей КамАЗ с изменением определенных характеристик.
