Transcript برای دانلود رایگان خلاصه مقاله تحلیل خودروهای چهار چرخ فرمان پذیر

‫عنوان پروژه‪:‬‬
‫تحلیل خودرو های‬
‫چهارچرخ فرمان پذیر‬
‫‪4 Wheel Steering‬‬
‫‪4WS‬‬
‫هدف از پروژه‪:‬‬
‫تعیین پارمتر های اصلی طراحی‬
‫دینامیک وسینماتیک خودرو‬
‫(فرمان)‬
‫عناوين‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫مقدمه‬
‫مدل ديناميکی خودرو‬
‫مدل سینماتیکی خودرو‬
‫استفاده از روش کنترل متغيرهای حالت به منظور دستيابی به پاسخ‬
‫مطلوب‬
‫نتيجه گيری‬
‫با افزايش سرعت خودروها وترافيک جاده ها نصب سيستمهای ايمنی فعال بر روی خودروها مورد‬
‫توجه قرار گرفت‪ .‬سيستمهايی مانند‪:‬‬
‫سيستم ترمز ضد قفل‬
‫)‪Anti-Lock Brake System (ABS‬‬
‫سيستم کنترل لغزش چرخهای خودرو‬
‫)‪Traction Control System (TCS‬‬
‫سيستم چهارچرخ فرمان پذير خودرو‬
‫)‪Four-Wheel-Steering System (4WS‬‬
‫مشخصه های پاسخ مورد انتظار از سيستم خودروی چهارچرخ فرمان پذير‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫کمتر شدن تاخير فاز در پاسخ جانبي و پاسخ چرخش ي خودرو‬
‫کاهش زاويه لغزش جانبي بدنه خودرو‬
‫تقويت پايداري‬
‫قدرت ما نوردهي بهتر در سرعتهاي پايين‬
‫توانايي دستيابي به مشخصه هاي مورد عالقه در مقابل تغيير در پارامترهاي خودرو‬
‫ویژگی خودروهای نسل اول ‪:4WS‬‬
‫اتصاالت بصورت مکانیکی است‪.‬‬
‫ویژگی خودروهای نسل دوم ‪:4WS‬‬
‫الکترونیکی بودن اتصاالت‬
‫استفاده ازسنسور جهت مشخص شدن دقیق میزان زاویه چرخ جلو‬
‫استفاده ازسنسور جهت مشخص شدن دقیق میزان زاویه چرخ عقب‬
‫اطالع ازمقدارسرعت از طریق سنسور سرعت‬
‫از مزیت دیگرنسل دوم خودروهای ‪:4WS‬‬
‫با فشردن یک کلید می توان فرمان پذیر بودن چرخ های عقب را منتفی‬
‫کرد‪.‬‬
‫در اين سيستم چرخ هاي پشت حداكثر ‪ 6‬درجه زاویه می گیرند‪.‬‬
‫خودرو های ‪ 4WS‬در سرعت های مختلف‪:‬‬
‫سرعت پایین‪:‬چرخ های عقب خالف چرخ های جلو زاویه می‬
‫گیرند‪.‬‬
‫سرعت متوسط‪:‬همانند خودرو های ‪ 2WS‬عمل می کنند‪.‬تغییر جهت‬
‫نمی دهند‪.‬‬
‫سرعت باال‪:‬چرخ های عقب هم جهت با چرخ های جلو زاویه می گیرند‪.‬‬
‫مدلسازی دینامیکی خودرو‪:‬‬
‫‪-1‬مدل ‪ 2‬درجه آزادی (مدل دوچرخه)‬
‫‪-2‬مدل ‪4‬درجه آزادی‬
‫‪-3‬مدل ‪ 7‬درجه آزادی (مدل کامل خودرو)‬
‫مدل استفاده شده در این پروژه مدل ‪ 2‬درجه آزادی می باشد‪.‬‬
‫در مدل دو درجه آزادي حركات چرخش ي و جانبي كه دو تا از مهمترين حركات در‬
‫مبحث دینامیک گردش ی خودرو مي باشند در نظر گرفته مي شوند‪.‬‬
‫مدلسازی ديناميکی‪:‬‬
‫مدل دوچرخه‬
‫معادالت ديناميکی حرکت خودرو‬
‫‪r  aF f  b F r‬‬
‫‪* f‬‬
‫‪r‬‬
‫‪W‬‬
‫‪r‬‬
‫‪r‬‬
‫‪C‬‬
‫‪‬‬
‫‪f‬‬
‫‪W‬‬
‫‪C‬‬
‫‪f‬‬
‫‪f‬‬
‫‪2‬‬
‫‪R .‬‬
‫‪r‬‬
‫‪F r   2C‬‬
‫نیروی کناری ایجاد شده در تایر عقب‬
‫‪*V‬‬
‫‪R .‬‬
‫‪g‬‬
‫‪f‬‬
‫‪  2C‬‬
‫‪Ff‬‬
‫نیروی کناری ایجاد شده در تایر جلو‬
‫‪f‬‬
‫‪2‬‬
‫‪g‬‬
‫‪*‬‬
‫* ‪z‬‬
‫‪I‬‬
‫‪W‬‬
‫‪f ‬‬
‫‪W‬‬
‫‪r ‬‬
‫‪C‬‬
‫‪*V‬‬
‫‪r‬‬
‫‪r‬‬
‫‪C‬‬
‫‪‬‬
‫‪K‬‬
‫ضریب شیب فرمان‬
‫زاویه لغزش کناری تایر جلو‬
‫زاویه لغزش کناری تایر عقب‬
‫سرعت مشخصه و سرعت بحراني‬
‫در خودروي كند فرمان‪ ،‬اندازه كند فرماني با كميتي به نام سرعت مشخصه سنجيده مي شود‪ .‬سرعت‬
‫مشخصه‪ ،‬سرعتي است كه زاويه مورد نياز براي پيمودن هر چرخش ي دو برابر زاويه آكرمن است‪.‬‬
‫‪lg‬‬
‫‪K‬‬
‫‪V char  57 . 3‬‬
‫در حالت تند فرماني‪ ،‬يك سرعت بحراني وجود دارد كه پس از آن خودرو ناپايدا‬
‫مي گردد‬
‫‪lg‬‬
‫‪K‬‬
‫‪ 57 . 3‬‬
‫‪V crit ‬‬
‫مدلسازی سينماتيک خودروي چهارچرخ فرمان پذير‬
‫نمايش انواع حرکات خودرو بر پايه قرارداد انجمن مهندسان خودرو‬
‫مدلسازي رياض ي )‪:(Modeling‬‬
‫ً‬
‫همانطور که قبال گفته شد‪ ،‬ما برراي مدلسرازي خرودرو از مردل دوچرخره اسرتفاده خرواهيم‬
‫کرررد‪ .‬از خصوصرريات مرردل دوچرخرره ايررن اسررت کرره فرررح مرري کنرريم ترراير هررا و محورهررا برردون‬
‫جرمنررد و همرره جرررم در نقطرره اي برره نررام مرکررز جرررم متمرکررز شررده اسررت البترره گشررتاور دوم‬
‫جرم نسبت به مرکز جرم را نیز در نظر مي گیريم و آنرا با‬
‫‪IZ‬‬
‫‪ v‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪u ‬‬
‫‪2‬‬
‫معادالت حرکت مرکز جرم‬
‫خودرو در مختصات مطلق بر‬
‫حسب متغیرهای حرکت در‬
‫مختصات متحرک‪،‬‬
‫‪1‬‬
‫‪  tan‬‬
‫‪V  u v‬‬
‫‪2‬‬
‫‪X  u cos   v sin ‬‬
‫‪Y  u sin   v cos ‬‬