Эксперимент 1. Исследование влияния исходной информации с различных датчиков на эффективность работы системы АSR

1. Создайте модель системы антипробуксовки колес АSR. В качестве ЭБУ-АВS- АSR используйте Mathcad-объект, обладающий высокой наглядностью моделирования процессов. Для этого в меню Tools (инструменты) выберите список Insert Mathcad Objtct (Вставить Mathcad-объект). В появившемся списке выберите команду New (Новый) – вставка нового Mathcad-объекта (рис.3).

Рисунок 3 Выбор нового Mathcad-объекта

При исполнении команды New запускается система Mathcad, и в окне модели появляется объект системы Mathcad (рис. 4). Он имеет вид прямоугольника с заштрихованной рамкой со входами (слева) и выходами (справа). Строка меню VisSim заменяется строкой меню системы Mathcad и в окне модели появляется плавающая панель выбора палитр математических символов.

Рисунок 4 Объект Mathcad

2. Установите шрифт Times New Roman Сyr (Кириллица).

Сделайте в объекте надпись «ЭБУ-АВS- АSR» (рис. 5).

Рисунок 5 Надпись в Mathcad - объекте

3. Присвойте скоростям колес значения параметров, поступающих с колесных датчиков (КД₁, КД₂, КД₃, КД₄) – V1:= in0, V2:= in1, V3:= in2, V4:= in3; скорости кузова автомобиля – параметр с ДКА V_а:= in4; и введите параметр V10:= in5 (рис.6). При необходимости растяните Mathcad – объект по ширине. Чтобы надпись поместилась в одну строчку для наглядности. В дальнейшем растягивайте его по высоте, чтобы поместился весь алгоритм и был хорошо виден. Ввод символов в этом выражении и в последующих делайте с помощью палитры математических символов и функций.

4. Введите алгоритм определения начала работы системы ASR, предваряя его соответствующим комментарием (рис.6) (в десятичной дроби вместо запятой ставится точка):

Определение начала работы АSR

V11:= if(V1 > 1.3Vа, 1, 0)

Рисунок 6 Присвоение входных значений параметров

Рисунок 7 Определения начала работы АSR

Этот алгоритм предполагает подачу выходного сигнала V11 на блок световой индикации light и при условии V1 > 1.3Vа индикатор горит красным цветом (система АSR включена). В противном случае индикатор горит синим цветом (система АSR выключена).

5. Введите алгоритм работы АSR в режиме уменьшения скорости ведущих колес, который предполагает уменьшение крутящего момента двигателя, предварив алгоритм соответствующей надписью, и введите выражение для коэффициента скольжения S (рис.8):

Работа АВS в режиме уменьшения приведенной скорости ведущих колес

V12:= if(V1 > 1.1 V_а, V10, V1 - 1.1 V_а)

Здесь V10 – линейноизменяющаяся скорость, задаваемая генератором линейноизменяющегося сигнала. Она будет отниматься от скорости ведущих колес, снижая ее до значения скорости кузова автомобиля (скорости ведомых колес).

6. Выведите на выход ЭБУ-АВS- АSR параметры, которые необходимо постоянно контролировать(V1, V11 и S), и сигнал V12, который надо подавать на сумматор (рис.9):

оut0:= V11; оut1:= V1; оut2:= S; оut3:= V12

7. Mathcad-объект имеет один вход и один выход. Увеличьте число входов до 6 по числу датчиков (входных параметров), а выходов до 4 (по числу контролируемых параметров и параметра V12, подаваемого на вход ЭБУ-АВS- АSR) . Для этого на панели инструментов возьмите стрелку , подведите ее слева от входа (выхода) и щелкните левой кнопкой «мыши».

Рисунок 8 Работа АВS в режиме уменьшения скорости ведущих колес

Рисунок 9 Определение выходных параметров

8. Установите напротив соответствующих входов блоки константы (const) , которые будут играть роль датчиков. Сигнал с КД1 подайте на сумматор . Верхний вход должен иметь знак минус. Для смены знака на противоположный необходимо нажать клавишу «Ctrl» и, удерживая ее в нажатом положении, щелкнуть правой кнопкой мыши по соответствующему входу.

9. Напротив входа V10 установите генератор линейного сигнала (ramp) . Этот блок нужен для уменьшения скорости ведущих колес совместно с алгоритмом ЭБУ-АВS- АSR. Сигнал с выхода V12 подайте на сумматор, используя блок фиксации соединения (wire Positioner). Его надо будет развернуть на 180⁰. для этого выделить, вызвать контекстное меню с указанной строкой:

Установите метки рядом с датчиками с их наименованием и метки рядом со входами и выходами с указанием параметров (рис.10).

Рисунок 10 Модель АВS без измерения выходных параметров

10. Установите на выходе V11 блок световой индикации light. Его можно найти в меню Blocks, в строке Signal Consumer (рис. 11).

11. Сигнал V12 подайте на блок ограничений (limit) . его можно взять в строке нелинейных блоков через меню:

Рисунок 11 Выбор блока световой индикации light

12. Установите на выходах V1 и S осциллографы (блоки графопостроителя «plot») . После того, как блок будет размещен щелчком правой кнопки мыши вызовите окно настроек этого блока ( рис. 12). В меню Options установите координатную сетку, поставив опцию Grid Lines. Интервал между линиями сетки устанавливается автоматически, в зависимости от диапазонов визуализации и размера графика. Координатная сетка и масштаб (по умолчанию) установятся после сборки и запуска модели.

13. В настройках моделирования меню «Simulate» выберите пунк «Simulation Properties…» и щелкните по нему левой кнопкой мыши. Появится понель настроек «Simulation Properties» (рис. 13). Устанавливается время начала, конца моделирования и частоту соответственно: Start = 0, End = 20, Frequency = 5 (не забудьте нажать кнопку ОК). Если в появившейся панели настроек второе окно будет поименовано не Frequency, то нажмите на стрелу окна, расположенного правее, и выберите пунк Hertz. Увеличьте немного размер блока графопостроителя (осциллографа) plot. Для этого потяните его за правый нижний угол.

Рисунок 12 Меню настроек осциллографа

Рисунок 13 Установка параметров процесса моделирования

14. Подайте на входы осциллографов сигналы V1 и S. Установите значения входных параметров с датчиков V1 = 90 (км/ч), V2 = 90 (км/ч), V3 = 60 (км/ч), V4 = 60 (км/ч), Vа = 60 (км/ч). Для этого щелкните по датчику правой кнопкой. Появится окно ввода данных:

15. Увеличьте крутизну входного сигнала генератора. Для этого щелкните правой кнопкой по генератору и установите значение 10 в окне Slope:

16. Установите пределы в блоке ограничений (limit). Для этого щелкните правой кнопкой по блоку и установите параметры:

17. Запустите процесс моделирования, щелкнув по зеленой стрелке . Появятся следующие осциллограммы (рис.14). Занесите в отчет осциллограммы и вывод о характере изменения параметров V1 и S при работе системы АВS.

18. Определите влияние скорости уменьшения крутящего момента двигателя (и, как следствие, интенсивности уменьшения скорости ведущих колес) на характер изменения параметров V1 и S. Для этого увеличьте крутизну сигнала V12: щелкните правой кнопкой по генератору и установите значение 30 в окне Slope . Запустите процесс моделирования. Появятся следующие осциллограммы (рис.15).

Рисунок 14 Работа модели в режиме уменьшения крутящего момента двигателя

Рисунок 15 Работа модели при увеличении скорости уменьшения крутящего момента двигателя

19. Занесите в отчет осциллограммы и вывод о характере изменения параметров V1 и S при работе системы АSR при увеличении скорости снижения величины крутящего момента двигателя.

Эксперимент 2. Исследование влияния управления ведущими колесами по информации колесных датчиков на величину коэффициента скольжения и скорость ведущих колес.

1. Скопируйте модель системы АSR. Установите сразу после надписи «Определения начала работы АSR»

формулу средней скорости колес . В выражениях для V11, V12 и S замените скорость кузова V_а на скорость V_к. Тем самым предполагается, что в системе АSR отсутствует датчик скорости кузова ДКА и управление ведущими колесами осуществляется по средней скорости ведомых колес V_к.

2. Запустите процесс моделирования. Появятся следующие осциллограммы (рис.16).

3. Занесите в отчет осциллограммы и вывод о характере изменения параметров V1 и S при работе системы АSR, имеющей информацию только с колесных датчиков.

Рисунок 16 Работа системы АБS при наличии информации только с колесных датчиков

Вопросы

1. Причина пробуксовки ведущих колес автомобиля.

2. Назначение системы АSR

3. Устройство системы АSR.

4. Принцип работы системы АSR.

5. При работе системы АSR система АВS включена или выключена?

6. В каком положении не должна находится коробка передач при работе системы АSR?

7. В каком положении не должна находиться главная дроссельная заслонка двигателя при работе системы АSR?

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 4 Исследование работы системы антипробуксовки ведущих колес (АSR)

студента гр.__________________

__________________________________

«___»_____________20___г.