Известия МГТУ “МАМИ“

Обоснование. Для поддержания требуемого диапазона температур электрокомпонентов электрических транспортных средств необходимо применение систем термостатирования. Разрабатываемая математическая модель системы термостатирования позволяет ещё на этапе проектирования транспортного средства определить необходимые параметры системы термостатирования, подобрать алгоритмы управления системой, а также осуществить калибровку разработанного алгоритма для обеспечения необходимого теплоотвода от электрокомпонентов.

Цель — создание математической модели системы термостатирования электромотоцикла, направленной на определение потенциальных возможностей оптимизации системы за счёт организации воздушного потока, проходящего через радиатор.

Методы. Математическая модель реализована в программной среде AVL Cruise. Характеристики компонентов, входящих в модель, были получены в результате лабораторных исследований и дополнены уравнениями равновесия мощностей на входах и выходах с учётом их КПД.

Результаты. Используя разработанную модель радиатора системы термостатирования были получены графики температур электродвигателя и инвертора электромотоцикла во время цикла движения. Отмечено, что применяемая система термостатирования позволяет поддерживать температуру электрокомпонентов в заданном диапазоне.

Заключение. Предлагаемая в данной статье математическая модель радиатора системы термостатирования позволяет проводить расчёты системы на этапе проектирования электрических транспортных средств. Модель также допускает дальнейшее развитие с целью более полного определения параметров системы термостатирования, в том числе и определения тепловой эффективности.

Обоснование. Поскольку одними из весомых затрат на эксплуатацию транспортных средств являются затраты на топливо, весьма перспективно применять машины с электрическими приводами, такие как аккумуляторные электрические, позволяющие снизить данные затраты. Основным ключевым свойством для них является величина автономного пробега на одной подзарядке. Чтобы максимизировать эту величину разработчики стараются применять более совершенные, энергоёмкие источники энергии и снижать затраты энергии при её преобразовании на пути от источника к ведущим колёсам. В этой цепи тяговый электрический привод является основным источником потерь энергии. Поэтому очень важно не только применять более совершенные электроприводы, но и совершенствовать алгоритмы управления. Для этого необходимо формировать уставки запрашиваемого момента двигателя с использованием только педали хода с учётом скорости движения, других условий, характеристик транспортного средства. Реализация такого закона позволяет водителю снизить энергопотребление за счёт управления машиной, позволяющего двигаться по инерции (накатом) и максимально использовать рекуперативное торможение с минимальным задействованием рабочей тормозной системы.

Цель работы — исследование функционирования и эффективности алгоритма определения уставок тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега в зависимости от скорости движения и уровня положения педали хода с применением методов математического моделирования движения машины.

Материалы и методы. Исследование функционирования и эффективности закона определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега выполнено в программном комплексе Matlab Simulink.

Результаты. В статье приводятся теоретические основы построения алгоритма формирования определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега, результаты виртуального исследования функционирования и эффективности данного алгоритма для управления транспортным средством в Matlab Simulink в виртуальных условиях, приближенных к эксплуатационным.

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в возможности использования предложенного закона формирования определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега для разработки системы управления тягового привода транспортных машин с целью повышения их энергоэффективности.

Обоснование. Синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, являясь электромеханическими датчиками положения, обладают сравнительно высокой точностью и стойкостью к тяжёлым условиям эксплуатации, что делает их привлекательными для использования в автотранспортной технике и оборудовании, установленном на её базе. Для генерирования напряжений возбуждения, обработки измерительных сигналов и вычисления в зависимости от них углового положения вала, на котором установлен такой датчик, предназначены специальные контроллеры, имеющие программно-аппаратную реализацию.

Цель работы — разработка программно-аппаратных средств контроллера датчика положения на базе синусно-косинусного вращающегося трансформатора в амплитудном режиме.

Методы и материалы. С учётом электромагнитных процессов, на которых основана работа синусно-косинусного вращающегося трансформатора в амплитудном режиме, были применены методы системного анализа, методы разработки и отладки программного обеспечения, методы экспериментальных исследований и обработки их результатов.

Результаты. Дано детальное описание контроллера синусно-косинусного вращающегося трансформатора в амплитудном режиме, а также показана его реализация с использованием микропроцессорной техники и специализированных средств для генерирования, захвата и обработки сигналов. Приведена структура программного обеспечения контроллера, а также описаны технические решения, направленные на повышение точности измерения углового положения и рациональное осуществление вычислительных процессов. Результаты экспериментального исследования иллюстрируют достижение заявленной цели.

Заключение. Разработка контроллера синусно-косинусного вращающегося трансформатора в амплитудном режиме потребовала детального учёта и согласования электромагнитных, электрических и вычислительных процессов, а также применения различных технических решений, направленных на повышение точности измерения углового положения. Полученные результаты могут быть применены при разработке контроллеров различных электромеханических датчиков положения.

Обоснование. Процесс проектирования и разработки управляющей программы начинается после того, как был осуществлён предыдущий этап жизненного цикла изделия, и начинается он с работы конструкторского бюро. В нём проводится разработка новых конструкторских решений, согласовывается с заказчиком техническое задание на требуемое изделие.

Целью работы является процесс проектирования и разработки управляющей программы, который начинается после того, как был осуществлён предыдущий этап жизненного цикла изделия, и начинается он с работы конструкторского бюро.

Материалы и методы. На основании этого создаётся чертёж изделия с техническими требованиями, который передаётся, как правило, в отдел (технологов-программистов), который занимается непосредственно проектированием и разработкой управления процессом для изделия. На данном этапе, как правило, технолог консультируется с разработчиком чертежа на требуемое изделие для получения полной информации об изделии, с целью устранения каких-либо ошибок. Не исключаются такие случаи, когда уже с этого момента чертёж возвращается на доработку в отдел конструкторского бюро в связи с невозможностью реализации продукта в металле из-за недостатка промышленных мощностей или плохих конструкторских решений, которые делают описание технологии изготовления невозможным.

Результаты. Результатом исследовательской работы является то, что после получения технического задания следующим пунктом идёт разработка технологического процесса. Технологический процесс должен быть составлен технически грамотно в соответствии с внутренними стандартами предприятия (у каждого могут быть свои, но структура составления одна) и быть достаточно информативным хотя бы для того, чтобы исключить высокую вероятность брака в ходе изготовления. Как показывает статистика, на многих предприятиях подавляющий процент брака, появляется вследствие халатного отношения операторов станков с ЧПУ из-за отклонений от технологического процесса.

Заключение. По результатам моделирования металлообработки обработки изделий была сформулирована методика, направленная на оптимизацию стратегии механической высокоскоростной металлообработки при разработке управляющей программы.

Введение. Работа относится к области машиноведения, а именно: к осциллирующим механическим системам. Актуальность исследования определяется тем, что колебания инертных масс встречаются повсеместно.

Цель — разработка математической модели монореактивного мультимассового осциллятора нефиксированной частоты.

Методы исследований. Доказывается, что точки x₁, x₂, …., x_n, являющиеся координатами конца произвольного вектора R в координатной системе 0x_z1, 0x_z2, …., 0x_zn, являются вершинами правильного многоугольника. Форма и размеры многоугольника не связаны с координатами вектора R, т. е. неизменны. Центр правильного многоугольника во всех случаях совпадает с серединой вектора R. В рассматриваемом (идеализированном) случае многоугольник, в вершинах которого расположены осциллирующие грузы массами m, лежит в плоскости Z. В технических приложениях грузы не должны препятствовать перемещениям друг друга, следовательно, каждому грузу должна соответствовать своя плоскость, а все плоскости должны быть параллельными (наподобие многопоршневого механизма).

Результаты. Условием возникновения свободных гармонических колебаний является равенство нулю полной энергии системы, которая в рассматриваемом случае является исключительно кинетической, что и обусловливает монореактивный характер осциллятора. В рассмотренном многомерном плоском монореактивном осцилляторе могут происходить свободные гармонические линейные колебания грузов.

Заключение. В энергообмене участвует только кинетическая энергия. В упругих элементах нет необходимости. Осциллятор не имеет фиксированной собственной частоты колебаний. Частота зависит от начальных скоростей и положений грузов. Правильный многоугольник x₁, x₂, …., x_n, совершает двойное вращение — вокруг точки 0 и вокруг точки r. В то же время грузы осуществляют линейные гармонические колебания с амплитудой R. Использование кривошипно-ползунного или кривошипно-шатунного механизма позволит организовать параллельное движение грузов. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и исследовании механизмов, совершающих возвратно-поступательные движения в поршневых двигателях, в мехатронике и робототехнических системах, в гидравлических машинах, вакуумной и компрессорной технике, в гидро- и пневмосистемах, в наземных транспортно-технологических средствах и комплексах.