Корнеев Сергей Васильевич – д-р техн. наук, проф. кафедры «Химия и химическая технология»
AuthorID: 684645
644050, г. Омск, пр. Мира, д. 11
Korneev Sergey V. – Professor, Department of Chemistry and Chemical Technology
AuthorID: 684645
Mira Av., 11, Omsk, 664074
Большаков Роман Сергеевич – канд. техн. наук, доц. кафедры «Управление эксплуатационной работой»
AuthorID: 628220
664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15
Bolshakov Roman S. – Associate Professor, Department of Control of Operational Work
AuthorID: 628220
Chernyshevsky St., 15, Irkutsk, 664074
Введение. Целью проведения научных исследований является оценка возможностей структурной теории виброзащитных систем применительно к формированию математической модели рессорного подвешивания транспортного средства. Такая задача является актуальной, так как в теоретическом плане вопросы в данном направлении не до конца проработаны.
Материалы и методы. В рамках структурной теории используется аналогия между расчётными схемами технических объектов в виде механических колебательных систем и системами автоматического управления. Системы автоматического управления в данном случае эквивалентны в динамическом отношении исходным расчётным схемам. Такой подход позволяет использовать при анализе технических объектов методы теории автоматического управления.
Результаты. Проведен анализ научной литературы в области теории развития подвески транспортных средств. Оценивается возможность использования методология структурного математического моделирования при формировании подходов к математическому моделированию подвесок транспортных средств. Предложен подход к подбору параметров подвески транспортного средства. В линейной постановке построена математическая модель системы в виде уравнений движения в операторной форме с учетом упругих и демпфирующих элементов. На основе уравнений движения получены передаточные функции системы по двум координатам.
Обсуждение и заключение. Приведены аналитические соотношения с учетом коэффициента связности координат движения технического объекта. Получены передаточные функции соотношения координат движения элементов транспортных средств с учётом демпфирующих элементов и при действии условного случайного сигнала от неровностей дорожного покрытия.
Анализ показывает, что решение задачи формирования математической модели транспортных средств можно осуществить методами структурной теории виброзащитных систем даже в линейной постановке. Полученные результаты позволяют в первом приближении улучшить динамические характеристики подвески автомобиля как системы автоматического управления. Дальнейшие исследования будут направлены на оценку возможностей активных и полуактивных виброзащитных систем.
Introduction. The purpose of the research is to evaluate the capabilities of the structural theory of vibration protection systems as applied to mathematical modeling the spring suspension of a vehicle. This is an urgent problem since there is obvious lack in theoretical knowledge in this area.
Materials and methods. Within the framework of the structural theory, the analogy method has been used to compare the calculation schemes of technical objects in the form of mechanical oscillatory systems and automatic control systems. In this case, automatic control systems are equivalent in dynamic terms to the original calculation schemes. This approach allows to use automatic control theory methods in the analysis of technical objects.
Results. An analysis of scientific literature in the field of vehicle suspension design theory has been carried out. The possibility of using the methodology of structural mathematical modeling in the development of approaches to rational vehicle suspension design has been assessed. An approach to selecting vehicle suspension parameters has been proposed. In a linear formulation, a mathematical model of the system has been constructed in the form of operator equations of motion, elastic and damping elements being taken into account. Based on the equations of motion, transfer functions of the system in two coordinates have been obtained.
Discussions and Conclusion. Analytical relationships are given taking into account the linkage coefficient of technical objects motion coordinates. The transfer functions of the relationship between vehicle elements motion coordinates were obtained taking into account the effect of damping elements and conditional random signals of road surface irregularities.
The analysis suggests that the solution to the problem of mathematical modeling a rational vehicle suspension can be implemented through using methods of the structural theory of vibration protection systems even in a linear formulation. The results obtained have made it possible to improve the dynamic characteristics of the car suspension as an automatic control system in the first approximation. Further research will be aimed at evaluating the capabilities of active and semi-active vibration protection systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.