Испытания эффективности алгоритма подавления автоколебаний при интенсивном торможении транспортного средства

   Введение. При замедлении транспортного средства, в особенности на скользком покрытии, возможна потеря устойчивости движения системы электромеханического привода, сопровождающаяся возбуждением автоколебаний с высокими амплитудами. Зарождение автоколебаний возникает при росте скорости скольжения и снижением силы трения. При этом резко повышается динамическая нагруженность системы привода, что может привести к выходу её из строя. Вследствие этого разработка методов подавления автоколебательных явлений является актуальной задачей.

   Цель исследования – проверка методами экспериментальных исследований эффективности работы алгоритма подавления автоколебаний в электромеханической системе привода колеса при торможении.

   Материалы и методы. Исследование работоспособности и эффективности алгоритма выполнено с применением методов натурных экспериментов при сопоставлении результатов заездов с последующим интенсивным торможением транспортного средства как с деактивированной, так и активированной системой подавления автоколебаний.

   Результаты исследования. С помощью метода натурных экспериментов установлена работоспособность и эффективность алгоритма подавления автоколебаний при выполнении замедления, который позволяет снизить величины максимальных амплитуд в 6 раз, усреднённых амплитуд в 3…3,5 раза, исключая при этом изменения знака момента при интенсивных замедлениях транспортного средства.

   Заключение. Алгоритм подавления автоколебаний можно рекомендовать для практической разработки систем управления замедлением транспортных средств.

1. Вильке В.Г., Шаповалов И.Л. Автоколебания в процессе торможения автомобиля // Вестник МГУ. Сер. 1. Математика, механика. 2015. № 4. С. 33–39.

2. Кручинин П.А., Магомедов М.Х., Новожилов И.В. Математическая модель автомобильного колеса на антиблокировочных режимах движения // Известия РАН. Серия МТТ. 2001. № 6. С. 63–69.

3. Awrejcewiez J., Dzyubak L., Grehori C. Estimation of chaotic and regular (stick-slip and ship-slip) oscillations exhibited by coupled oscillations with dry friction // Nonlinear Dynamics. 2005. V. 42. № 2. P. 383–394.

4. Pascal M. Dynamics and stability of a two degrees of freedom oscillator with an elastic stop // Journal of Computational and Nonlinear Dynamics. 2006. V.1. №1. P. 94–102.

5. Shin K., Brennan M.J., Oh J.-E., Harris C.J. Analysis of disk brake noise using a two-degrees-of-freedom model // Journal of Sound and Vibration. 2002. V. 254. №5. P. 837–848.

6. Климов А.В. Колебательные процессы в нелинейной системе индивидуального тягового электрического привода // Грузовик. 2023. № 7. С. 19–24. DOI 10.36652/1684-1298-2023-7-19-24. EDN: RXPWMI.

7. Климов А.В., Антонян А.В. Исследование особенностей протекания колебательных процессов в нелинейной системе индивидуального тягового привода электробуса // Известия МГТУ «МАМИ». 2023. Т. 17, № 1. С. 87–96. DOI: 10.17816/2074-0530-115233. EDN: DVWXHE.

8. Климов А.В. Исследование режимов возникновения автоколебаний в тяговом электроприводе электробуса в условиях эксплуатации // Грузовик. 2024. № 3. С. 3–8. DOI: 10.36652/1684-1298-2024-3-3-8. EDN: FXLUUX.

9. Kotiev G.O., Padalkin B.V., Kartashov A.B., Diakov A.S. Designs and development of Russian scientific schools in the field of cross-country ground vehicles building // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. 12 (4). pp. 1064–1071.

10. Ergin A.A., Kolomejtseva M.B., Kotiev G.O. Antiblocking control system of the brake drive of automobile wheel // Pribory I Sistemy Upravleniya. 2004. (9). pp. 11–13.

11. Aref M.A. Soliman, Mina M.S. Kaldas. An Investigation of Anti-lock Braking System for Automobiles. SAE Internationalby Warwick University, Thursday, May 05, 2016.

12. Chendi Sun and Xiaofei Pei. Development of ABS ECU with Hard ware-in the-Loop Simulation Based on Labcar System. SAE International by Warwick University, Thursday, May 05, 2016.

13. Edoardo Sabbioni, Federico Cheli and Vincenzo d’Alessandro. Politecnico di Milano Analysis of ABS/ESP Control Logics Using a HIL Test Bench. SAE International by Warwick University, Thursday, May 05, 2016.

14. Hart P.M. Review of Heavy Vehicle Braking Systems Requirements (PBS Requirements), Draft Report, 24 April 2003.

15. Kurt M. Marshek, Jerry F. Guderman II, Mark J. Jonson. Performance of Anti-Lock Braking System Equipped Passenger Vehicles Part I: Braking as a Function of Brake Pedal Application Force. SAE 2002 World Congress Detroit, Michigan March 4-7, 2002.

16. Жилейкин М.М. Исследование автоколебательных процессов в зоне взаимодействия эластичной шины с твердым опорным основанием // Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2021. № 10. С. 3–15, DOI: 10.18698/0536-1044-2021-10-3-15.

17. Жилейкин М.М., Журкин М.М. Алгоритм работы антиблокировочной системы тормозов с функцией противодействия заносу для двухосных автомобилей с одной ведущей осью // Известия МГТУ «МАМИ». 2020. №1 (43). С. 51–56.

18. Klimov A.V., Ospanbekov B.K., Keller A.V. [et al.] Research into the Peculiarities of the Individual Traction Drive Nonlinear System Oscillatory Processes // World Electric Vehicle Journal. 2023. Vol. 14, No. 11. P. 316. DOI: 10.3390/wevj14110316. EDN: BIISTI.

19. Климов А.В. Подавление автоколебаний ведущих колес в тормозном режиме // Грузовик. 2023. № 9. С. 6–14. DOI: 10.36652/1684-1298-2023-9-6-14. EDN: PUCDXP.

20. Шамберов В.Н. Фрикционные автоколебания в механических системах // Известия вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53, № 2. С. 24–28.

21. Климов А.В. Наблюдатель тягового электромагнитного момента на валу тягового электродвигателя // Тракторы и сельхозмашины. 2023. Т. 90, № 5. С. 423–432. DOI: 10.17816/0321-4443-472138. EDN: VHDJBL.

22. Климов А.В. Синтез адаптивного наблюдателя момента сопротивления на валу тягового электродвигателя // Тракторы и сельхозмашины. 2023. Т. 90, № 2. С. 99–105. DOI: 10.17816/0321-4443-119856. EDN: VKZKOY.