Автоматическое управление системами автомобиля

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра Автомобильного транспорта

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ АВТОМОБИЛЯ

специальности 07.09.0258
«Автомобили и автомобильное хозяйство»

Выполнил: ст. гр. АВ-51зКалашников

Проверил: доц. Долгин. В.П.

Севастополь
2010

ЗАДАНИЕ

Для подвески автомобиля указанной модели (выбрать в соответствии с вариантом)

1. построить переходную
h
(
t
) (исследование подвески во временной области) и

2. частотные характеристики (исследование подвески в частотной области)
A
(
w
),
F
(
w
),
Jm
(
w
),
Re
(
w
),
Jm
(
Re
(
w
)) в диапазоне частот от
Wmin
=
Wr
/10 рад/с до
Wmax
=
Wr
*10 рад/с.

ЧАСТОТНЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ МОДЕЛИ

Ст. гр. АВ-51з Калашников

Рисунок 1.1 – Кинематические схемы подвески автомобиля

Обозначения:

W - передаточная функция,

R(w)- вещественная частотная характеристика,

M(w)- мнимая частотная характеристика,

A(w)- амплитудная частотная характеристика,

F(w)- фазовая частотная характеристика,

ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ

W = b0/(a0+a1*p+a2*p^2);

a0 = c:a1:=L:a2:=m:b0:=c:

Yu = x*limit(W,p=0);

ПАРАМЕТРЫ ПОДВЕСКИ

Ma
– 10185 Масса автомобиля

Mg
–5000Грузоподъемность

Kz
– 0 Коэффициент загрузки

Dh
– 0.1 Осадка под нагрузкой

xi
– 0,5 Коэффициент демпфирования (комфортности,
xi
=0,3..0,8)

m = (Ma+Mg*Kz)/4;

c = evalf(Mg*9.81/Dh)/4;

L = 2*xi*c*sqrt(m/c);

ПЕРЕХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ

При вычислениях переходной характеристики звена операторным методом необходимо выполнить следующие действия.

Получить изображение X
(p
) по Лапласу входного сигнала X
(t
) в соответствии с определением

X
(p
) => L{X
(t
) },

что в терминах математического пакета MAPLEwith(
inttrans
)
имеет вид

Lx:=laplace(X,t,p);
(Lx
=X
(p
), X
=X
(t
)).

Найти изображение выходного сигнала Y
(p
) => X
(p
)*W
(p
).

Перейти от изображения по Лапласу выходного сигнала Y
(p
) к оригиналу Y
(t
) в соответствии с определением

Y
(t
) => L-1
{Y
(p
) },

что в терминах математического пакета MAPLEwith(
inttrans
)
имеет вид

Px:=invlaplace(Lx*W,p,t); (Px
=X
(t
), W
=W
(p
)).

Таблица – Переходные характеристики

Аналитическое решение
Тип звена	Передаточная функция	Переходная характеристика [1, с.92 ] , [ 2, c . 296]
Коебательное ξ < 1		.
Апериодическое , ξ ≥ 1		; ; ; ; ; .

РЕШЕНИЕ

1. Исследование во временной области

> # Блок 1

restart;

with(stats):

with(inttrans):

№:=051355; # НОМЕР ЗАЧЕТНОЙ КНИЖКИ

randomize(№); # ВАРИАНТ ЗАДАНИЯ

N:=10:

t1:=time():

№=051355

051355

> # Блок 2

# Передаточная функция

W:= b0/(a0+a1*p+a2*p^2);

a0:= c:a1:=L:a2:=m:b0:=c:

Yu:=x*limit(W,p=0);

> # Блок 3

# ПАРАМЕТРЫ ПОДВЕСКИ

Ma:=6135: # Масса автомобиля

Mg:=5000: # Грузоподъемность

Kz:=0; # Коэффициент загрузки

Dh:=0.10: # Осадка под нагрузкой

xi:=0.5: # Коэффициент демпфирования (xi=0,3..0,8)

m := evalf((Ma+Mg*Kz)/4);

c := evalf(Mg*9.81/Dh)/4;

#c:=c/2;

xi:=xi/1.5:

L := 2*xi*sqrt(m*c);

T:=sqrt(m/c);

> # Блок 4

# Переходная характеристика

x:=1: # Скачок

Lx:=laplace(x,t,p); # Изображение сигнала

Px:=invlaplace(Lx*W,p,t); # Обратное преобразование Лапласа

> # Блк 5

# Графики переходной характеристики

t0:=15*T: # Время переходного процесса

tr:=1.35: # Время регулирования

G1:=plot([tr,J,J=0..subs(t=tr,Px)],linestyle=2):

G2:=plot(Px,t=0..t0,linestyle=4,thickness=4):

G3:=plot(Yu*1.05,t=0..t0,linestyle=4):

G4:=plot(Yu*0.95,t=0..t0,linestyle=4):

G5:=plot(Yu,t=0..t0,linestyle=4):

plots[display]({G1,G2,G3,G4,G5},title="Переходнаяхарактеристика");

# Блок 6

# Перерегулирование