Model of the dynamics of a wheeled vehicle for a complex of full-scale-mathematical modeling

封面


如何引用文章

全文:

详细

Introduction. The use of the method of full-scale-mathematical modeling in “real time” opens up wide opportunities associated with the analysis of the modes of operation of the “man - vehicle - environment” system, as well as the study of the loading of units and assemblies of vehicles. The existing research complexes of full-scale mathematical modeling are suitable for obtaining most of the indicators usually determined by full-scale tests. The difference lies in the ability to fully control the course of virtual testing, recording any parameters of the vehicle movement, taking into account the “human factor”, as well as complete safety of the experiment. Purpose of research. The purpose of this work is to create a mathematical model of the dynamics of a wheeled vehicle, suitable for use in such a complex of full-scale mathematical modeling and assessment of the load of transmission units in conditions close to real operation. Methodology and methods. The proposed model is based on the existing model of the dynamics of a wheeled vehicle developed at Bauman Moscow State Technical University. Within the framework of the model, the dynamics of a vehicle is described as a plane motion of a rigid body in a horizontal plane. The principle of possible displacements is applied to determine the normal reactions of the bearing surface. The interaction of the wheel with the ground in the plane of the support base is described using an approach based on the “friction ellipse” concept. To enable the driver and operator of the full-scale mathematical modeling complex to drive a virtual vehicle in “real time” mode, the mathematical model is supplemented with a control system that communicates between the control parameter set by the driver by pressing the accelerator and brake pedals and the control actions of the vehicle's transmission units, such as: an electric machine, an internal combustion engine, a hydrodynamic retarder and a brake system. The article presents a block diagram of the developed control algorithm, as well as approbation of the system's operation in a complex of full-scale mathematical modeling. Results and scientific novelty. A mathematical model of the dynamics of a wheeled vehicle was developed. It opens up wide possibilities for studying the modes of operation of the “driver-vehicle-environment” system in “real time”, using a complex of full-scale mathematical modeling. Practical significance. A mathematical model of the dynamics of a wheeled vehicle was developed. It is supplemented with an algorithm for the distribution of traction / braking torques between the transmission units, which provide a connection between the driver's pressing on the accelerator / brake pedal and the control parameters of each of the units.

作者简介

B. Kositsyn

Bauman Moscow State Technical University

Email: kositsyn_b@bmstu.ru
PhD in Engineering Moscow, Russia

参考

  1. Косицын Б.Б., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В., Падалкин Б.В., Стадухин А.А. Определение характеристик трансмиссий колёсных и гусеничных машин с индивидуальным электроприводом ведущих колес // Труды НАМИ. 2019. № 3(278). С. 22-35.
  2. Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колесной формулой 8х8 при различных способах управления поворотом // Журнал автомобильных инженеров. 2009. № 2. С. 34-39.
  3. G Kotiev, B Padalkin, A Miroshnichenko, A Stadukhin and B Kositsyn Selection of the combat vehicle individual wheel drive operation modes under required mobility criteria. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 820 (2020), IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 820 (2020), Moscow; Russian Federation doi: 10.1088/1757-899X/820/1/012006
  4. Котиев Г.О., Горелов В.А., Мирошниченко А.В. Разработка закона управления индивидуальным приводом движителей многоосной колесной машины // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 1. С. 49-59.
  5. Котиев Г.О., Горелов В.А., Бекетов А.А. Математическая модель движения вездеходного транспортного средства // Журнал автомобильных инженеров.2008. № 1. С. 50-54.
  6. Chudakov O.I., Gorelov V.A., Sarach E.B. Improving traction and active safety of the wheeled vehicle by the distribution of the driving torque between its axles. International Automobile Scientific Forum: Intelligent Transport System Technologies and Components, IASF 2018; Moscow; Volume 534, Issue 1, 12 June 2019.
  7. Chudakov O.I., Gorelov V.A. Design features of the steering control systems of road trains and articulated buses. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment 2019, ICMTME 2019; Sevastopol; Volume 709, Issue 4, 3 January 2020
  8. Chudakov O.I., Gorelov V.A., Gartfelder V.A., Sekletina L.S. Mathematical model of curvilinear motion of an active road train with electromechanical transmission. 2019 International Automobile Scientific Forum on Technologies and Components of Land Intelligent Transport Systems, IASF, Volume 819, Issue 1, 29 May 2020.
  9. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию // Труды МВТУ. 1982. № 390. С. 56-64.
  10. Котиев Г.О., Гумеров И.Ф., Стадухин А.А., Косицын Б.Б. Определение потребного уровня замедления высокоподвижных колесных машин при использовании износостойкой тормозной системы // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2019. № 4(127). С. 146-157.
  11. Котиев Г.О., Гумеров И.Ф., Стадухин А.А., Косицын Б.Б. Определение механических характеристик узлов износостойкой тормозной системы высокоподвижных колесных машин // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2020. № 1(128). С. 131-141.
  12. Котиев Г.О., Гумеров И.Ф., Стадухин А.А., Косицын Б.Б. Выбор емкости бортового накопителя энергии при использовании электромашины в износостойкой тормозной системе высокоподвижных колесных машин // Труды НГТУ им.Р.Е.Алексеева. 2020. № 2.С. 126-133.
  13. G.O. Kotiev, I.F. Gumerov, A.A. Stadukhin and B.B. Kositsyn. Selection of the required deceleration for high-mobility wheeled vehicles with wear resistant brake systems. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 819 (2020), IASF 2019; Moscow; Russian Federation.
  14. G.O. Kotiev, I.F. Gumerov, A.A. Stadukhin and B.B. Kositsyn. Selection of the torque - speed curves for the units of a wearresistant brake system of high-mobility wheeled vehicles. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 819 (2020), IASF 2019; Moscow; Russian Federation.
  15. G.O. Kotiev, I.F. Gumerov, A.A. Stadukhin and B.B. Kositsyn. Selection of the capacity of the onboard energy storage device for a high-mobility wheeled vehicle wear-resistant brake system with an electric machine. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 819 (2020), IASF 2019; Moscow; Russian Federation.
  16. Voith. http://voith.com/corp-en/braking-systems/retarders-trucks.html (дата обращения: 02.09.2019).
  17. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колесных машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2010. 391 с.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Kositsyn B.B., 2020

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».