Метрический синтез и управление законом движения исполнительного механизма мехатронной системы стеклоочистки автомобиля
Диссертация
Разработана программа управления стеклоочистителем на базе виртуального контроллера в стандартной среде программирования ПЛК СоОеБув. Показаны необходимые аппаратные и программные требования к контроллеру, возможность сохранения блока управления стеклоочистителем как функционального блока в составе ПО мехатронной системы обеспечения комфорта движения. Проведена трассировка режимов работы модуля… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ работ по исследованию систем очистки ветрового стекла
- 2. Структура мехатронной системы управления стеклоочистителем
- 2. 1. Состав мехатронной системы управления стеклоочистителем
- 2. 2. Двигатель стеклоочистителя
- 2. 3. Передаточный механизм стеклоочистителя (мехатронный интерфейс)
- 2. 4. Щетки стеклоочистителя (исполнительный механизм)
- 2. 5. Датчики системы очистки ветрового стекла
- 2. 6. Эвристический анализ систем стеклоочистки
- 2. 7. Постановка задач исследования
- 3. Анализ и синтез четырехзвенного передаточного механизма стеклоочистителя
- 3. 1. Кинематический анализ четырехзвенного механизма
- 3. 2. Моделирование чепгырехзвенных механизмов в среде Зш^МесИашсз
- 3. 3. Метрический анализ передаточного механизма стеклоочистителя
- 3. 4. Выводы
- 4. Анализ процесса движения щетки по стеклу
- 4. 1. Математическая модель движения щетки по стеклу
- 4. 2. Влияние свойств материала на параметры трения
- 4. 3. Определение участков визуально различимых автоколебаний при работе системы стеклоочистки
- 4. 4. Учет гидродинамического сопротивления при движении щетки по стеклу
- 4. 5. Выводы
- 5. Регенеративный эффект при движении щетки по стеклу и способы его преодоления
- 5. 1. Существующие способы, информационное и программное обеспечение управления точностью движения
- 5. 2. Модель динамической системы с учетом регенеративного эффекта
- 5. 3. Способы преодоления вредного влияния регенеративного эффекта
- 5. 4. Выводы
- 6. Система управления стеклоочистителем на основе виртуального контроллера
- 6. 1. Электронный интерфейс передачи сигнала от контроллера на электродвигатель стеклоочистителя
- 6. 2. Подмодуль ШИМ (Pulse-wide modulator или PWM)
- 6. 3. Основные принципы построения работы ПЛК
- 6. 4. Концепция архитектуры контроллеров для автомобильной промышленности
- 6. 5. Реализация алгоритмов управления стеклоочистителем в среде программирования ПЛК
- 6. 6. Выводы по главе
Список литературы
- Автомобильный справочник Bosch. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: За Рулем, 2002.
- Агунов А. В. Схемотехника систем автоматизации: Учебное пособие Издательство: СПбМТУ, 2005
- Александров В.В. Несколько слов о мехатронике // Мехатроника. 2001. № 1. С. 4.
- Андриевский Б.Р., Фрадков A.JI. Элементы математического моделирования в программных средах MATLAB 5 и Scilab (учебное пособие). СПб: Наука, 2001
- Антонов Б.И., Филимонов Н. Б. Не «обо всем», а о мехатронике (о границах проблематики журнала) // Мехатроника. 2000. № 6. С.43−47.
- Артоболевский И.И. Теория механизмов. М.: Наука, 1963. 776 с.
- Аршанский М.М. Мехатронные технологии обработки металлов резанием //Мехатроника. 2000. № 1. С.39−41.
- Аршанский М.М., Кулешов B.C., Лакота H.A. От редакционной коллегии // Мехатроника. 2000. № 1. С. 2.
- Аршанский М.М., Шалобаев Е. В. Мехатроника: основы глоссария // Мехатроника. 2001. № 4. С.47−48.
- Аршанский М.М., Щербаков В. П. Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках. М.: Машиностроение, 1987, 136 с.
- Богачев Ю.П. Мехатроника достижения и проблемы. Приводная техника, № 4,1998.
- Богачев Ю.П., Петриченко В. Н. Мехатронные модули движения-приводы машин нового поколения. Приводная техника, № 1,1997.
- Брокарев А.Ж., Петров И. В. «Программируемые логические контролеры, МЭК системы программирования и CoDeSys» «Автоматизация и производство» № 1, 2006г.
- В.А.Алешкевич, Л. Г. Деденко, В. А. Караваев. Механика сплошных сред. М., Физфак МГУ, 1998. (Интернет-версия: http://phys.web.ru/db/msg/l 164 708/lectl -1 .html)
- Введение в мехатронику. Учебное пособие/ Под. редакцией А. К. Тугенгольда, 2-е издание. Ростов на — Дону: Изд. Центр ДГТУ, 2002
- Вейко В.П. Лазерная микрообработка // Известия вузов. Приборостроение. 2001. № 6. С.5−16.
- Голицын Г. А., Фоминых И. Б. Интеграция нейросетевой технологии с экспертными системами // Труды 5-й конф. по искусственному интеллекту. -Казань: ТГУ, 1996. С.34−35.
- Гольдфарб В.И. Спироидный мотор-редуктор // Передачи и трансмиссии. 1994. С.39−48
- Гълъбов В. Мехатроника и кинематична геометрия // Материалы 3-й Международной школы: Применение механики в робототехнике и новых материалов. Варна: изд-во Болг. АН, 1988. С.184−191.
- Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М: Горячая Линия-Телеком, 2009. — 608 с.
- Дроздов В.Н., Никифоров В. О., Волков М. А. Математическая модель мехатронного поворотного стола // Электричество. 1997. № 2. С.42−47.
- Дульнев Г. Н. Введение в синергетику. СПб.: Проспект, 1998. — С.256.
- Дьяконов В. Matlab 6. Учебный курс. Изд-во Питер, 2001
- Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. Изд-во Питер, 2002
- Дьяконов В. П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 768 с. (Серия «Полное руководство пользователя»).
- Егоров О.Д., Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей: Учебник. М.:МГТУ «СТАНКИН», 2004
- Зариктуев В.Ц. К проблеме создания мехатронных станочных систем (информационный аспект) // Мехатроника. 2000. № 4. С.23−27.
- Ильинский Н.Ф. В редакцию журнала «Мехатроника» // Мехатроника. 2000. № 5. С.46−47
- К.В.Лотов. Физика сплошных сред. М., Ин-т компьютерных исследований, 2002.
- Клиначёв Н. В. Моделирование систем в программе VisSim: Справочная система. — Offline версия vsmhlpru.zip. — Website: http://vissim.nm.ru/vsmhlpru.zip, http://vissim.nm.ru/help/vissim.htm, Челябинск, 2002.
- Коськин Ю.П., Путов В. В. Проблемы и перспективы современного развития электромеханотроники // Мехатроника. 2000. № 5. С.5−9.
- Крайнев А.Ф. Механика машин: Фундаментальный словарь. М.: Машиностроение, 2000. С. 904.
- Краткий автомобильный справочник. В 5 томах. Том 3. Легковые автомобили. Под редакцией А. П. Насонова Издательство Компания «Автополис-Плюс», ИПЦ «Финпол» 2006
- Кулешов B.C., Подураев Ю. В. Первый выпуск дипломированных специалистов по специальности «Мехатроника» // Мехатроника. 2001. № 5. С.42−45.
- Кулиш И.А., Подураев Ю. В., Шомко И. Интеллектуальное управление мобильными роботами на основе комбинации нейросетевого и нечеткого методов //Мехатроника. 2001. № 5. С.8−11.
- Лагутина Г. С. О простоте и сложности // Конверсия в машиностроении. 1994. № 4. С.50−51.
- Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в Matlab. Учебный курс. СПб.: Питер- Издательская группа BHV, 2005.
- Ланда П.С. Нелинейные колебания и волны. М.: Наука, Физматлит, 1997, 496 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика, т. 6. Гидродинамика М: Наука, 1988.
- Лохин В.М. Интеллектуальные системы управления // Мехатроника. 2001. № 1.С.28.
- Лохин В.М., Захаров В. Н. Интеллектуальные системы управления: понятия, определения, принципы построения // Мехатроника. 2001. № 2. С.27−35.
- Лысов Н.Ю. Разработка и исследование быстродействующих интеллектуальных приводов мехатронных систем // Мехатроника. 2001. № 2. С.35−43.
- М.М. Аршанский, В. Н. Тимошков. Разработка и исследование четырехзвенных передаточных механизмов стеклоочистителя легковогоавтомобиля. Мехатроиика, Автоматизация, Управление: Научно-технический журнал. № 8, М.: «Новые технологии», 2010. С. 46−50.
- Макаров И.М., Лохин В. М., Манько C.B., Романов М. П. Принципы организации интеллектуального управления мехатронными системами // Мехатроника. 2001. № 1.С .29−38.
- Меськин И.В., Мальцев Л.Н, Шалобаев Е. В. Обзор состояния разработок голографических цифровых оптоэлектронных преобразователей перемещений // Известия вузов. Приборостроение. 2000. № 1−2. С.44−48.
- Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник для вузов. В 3 т. / - К. А. Пупков, А. И. Баркин, Е. М. Воронов и др.- Под ред. Н. Д. Егупова.—Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000.
- Мехатроника: Недетерминировани мехатронни системи / П. Парушев, К. Георигиев, К. Костадинов и др. // Актуални проблеми на науката. T.XVII. № 2−3. София: изд.- во Болг. АН, 1990. — 101с.
- Мехатроника: Пер. с яп. / Т. Исии, И. Симояма, Х. Иноуэ и др.- М.: Мир, 1988. С. 318.
- Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство, 2-е издание Суэмацу Ё. Додэка XXI, 2008
- Минаев И.Г., Самойленко В. В. «Программируемые логические контроллеры. Практическое руководство для начинающего инженера». Издательство «АГРУС», 2008
- Минков К. Неортогонолизм в природе и машиностроении // Труды ИМБМ София: изд-во Болг. АН, 1988. С. 174−180.
- Минков К. Роботика. София: изд-во ун-та К. Охридски, 1986. 314с.
- Минков К. Робототехника ренессанс теории механизмов и машин // Материалы 3-й Междунар. школы: Применение механики в робототехнике и новых материалов. -Варна: изд-во Болг. АН, 1988. С.42−47.
- Мирошник И.В., Никифоров В. О. Адаптивное управление пространственным движением нелинейных объектов // Автоматика и телемеханика. 1991. № 9. С.78−87.
- Морозов B.B. CALS технологии в автоматизированном проектировании и управлении производством машиностроительной продукции // Сб. науч. тр. — Муром: изд-во ВлГУ, 2001. С. 103−113.
- Нелинейные волны. Динамика и эволюция. Под ред. Гапонова -Грехова A.B. и Рабиновича М. И. М.: Наука, 1989, 400 с.
- Новый политехнический словарь / Под ред. А. Ю. Ишлинского. М.: Науч. изд-во «Большой Рос. энциклопедии», 2000. С. 671.
- Парушев П., Кулев А. Болгарский опыт в мехатронике // Mechatronics (пер. с англ.). 1990. № 8. С.78−85.
- Патент «УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА» № 5 062 121/11 Российская Федерация: МПК B60S1/08 Николаев Л.А.- Николаева Т.А.-
- Николаев В.Л.- Николаев А.Л. заявитель и патентообладатель Николаев Леонид Анисимович, — № 2 075 411 заявл. 28.09.1992- опубл. 20.03.1997.
- Патент «ЩЕТКА ОЧИСТИТЕЛЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ» № 98 101 320/28 Российская Федерация: МПК В6081/40 Жанден Патрис (ВЕ) заявитель и патентообладатель Купер Отомотив С. А. (ВЕ).- № 2 137 630 заявл. 10.09.1996- опубл. 20.09.1999.
- Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования.М.: Солон — пресс, 2008.
- Петров С.Ю., Шалобаев Е. В. Универсальные регистрирующие и показывающие приборы как элемент иерархии мехатронных объектов // Мехатроника. 2001. № 5. С.29−34.
- Пластмассовые зубчатые колеса в механизмах приборов // Под общ. ред. В. Е. Старжинского и Е. В. Шалобаева. СПб.-Гомель: ИММС НАН Б, 1998. С. 538.
- Подураев Ю. В. Мехатроника. Основы, методы, применение Издательство: Машиностроение, 2007
- Подураев Ю.В. Основы мехатроники. М.: МГТУ-СТАНКИН, 2000. 80с.
- Подураев Ю.В., Кулешов В. С. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем, Мехатроника № 1, 2000.
- Проблемы качества механических передач и редукторов. Точность и контроль зубчатых колес и передач // Под ред. Б. П. Тимофеева и Е. В. Шалобаева. Л.: ЛДНТП, 1991. 120с.
- Пупков К.А. Седьмой форум по мехатронике // Мехатроника. 2001. № 3. С.46−47.
- Путов В.В. Адаптивное управление динамикой сложных мехатронных систем // Мехатроника. 2000. № 1. С.20−25.
- Смирнов А.Б. Мехатроника и робототехника. Системы микроперемещений с пьезоэлектрическими приводами: Учеб. Пособие. Издательство: СПбГПУ, 2003
- Смольников Б.А., Романов С. П., Юревич Е. И. Бионика в робототехнике //Мехатроника. 2001. № 1. С.25−27.
- Снесарев М.Ю. Мехатроника, основные понятия, современный и прогнозируемый уровень мехатронных систем // Энциклопедия: Машиностроение. Т-Ш-8. М.: Машиностроение, 2000. С.714−730.
- Советский Энциклопедический Словарь / Под ред. А. М. Прохорова. -М.: Сов. энциклопедия, 1981. С. 1600.
- Теория управления: Терминология. Вып. 107. М.: Наука, 1988. 56с.
- Тимофеев Б.П. Точная механика. Современные проблемы // Известия вузов. Приборостроение. 1998. т.41, № 1−2. С.73−84.
- Тимошков В.Н. Автоколебательная модель работы системы стеклоочистки. Научное обозрение. № 6. М.: Наука образования, 2009.- С.61−66.
- Тимошков В.Н. Анализ и синтез стеклоочистителя как мехатронной системы. Академический журнал Западной Сибири. № 4, Тюмень: М-центр, 2009 г., с.42−43.
- Тимошков В.Н. Анализ структуры, составных частей и влияния на процесс движения аэродинамического сопротивления автомобиля.
- Актуальные проблемы приборостроения, информатики и социально — экономических наук. М.: МГУПИ, 2008 г.- с.30−38.
- Тимошков В.Н. Влияние гидродинамического сопротивления при движении щетки по стеклу на качество очистки стекла. Научное обозрение. № 4, М.: Наука образования, 2010.-С.21−27.
- Тимошков В.Н. Повышение устойчивости автоколебательной системы движения щетки по стеклу методом наложения микроколебаний на закон движения щетки. Научное обозрение. № 4, М.: Наука образования, 2010.-С.27−31.
- Филимонов Н.Б. Гомеостатические системы и двух режимный автомат ограничений состояния управляемых динамических объектов // Известия вузов. Приборостроение. 1998. № 1−2. С. 17−34.
- Чижков Ю.П., Акимов A.B. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. М.: Издательство За Рулем, 2000
- Шалобаев Е.В. К вопросу об определении мехатроники и иерархии мехатронных объектов // Датчики и системы. 2001. № 7. С. 64−67.
- Шалобаев Е.В. Микросистемная техника и мехатроника: особенности соотношения микро- и макроуровней // микросистемная техника. 2000. № 4. С.5−9.
- Шалобаев Е.В. Письмо в редакцию // Мехатроника. 2001. № 2. С.47
- Шалобаев Е.В. Проблемы микросистемной техники и XXI век // Микросистемная техника. 2001. № 37−38.
- Шалобаев Е.В. Соотношение мехатроники и микросистемной техники // Сб. науч. трудов: Вооружение, автоматика и управление. Ковров: КГТА, 2001. С.328−329.
- Шалобаев Е.В., Сабо Ю. И. Увеличение ресурса зубчатой передачи на основе повышения точности ее изготовления // Тезисы докладов юбилейной научно- технической конференции. СПб.: ИТМО, 2000. С. 51.
- Шалобаев Е.В., Шифрин Б. М., Петров С. Ю. Нечеткие логика как элемент теоретическая основа управления в мехатронных системах // Сб.: Управление в технических системах. Ковров: КГТА, 2000. С.49−51.
- Шалобаев Е.В., Юркова Г. Н., Ефименко В. Т., Ефименко A.B. Лазерные стимуляторы // Датчики и системы. 2001. № 8. С.58−59.
- Шалобаев Е.В. Современное состояние и ближайшие перспективы развития мехатроники // Материалы 4-й Междунар. конф.: Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии. Владимир: ВГУ, 2000. С.255−260.
- Шилько С.В., Старжинский В. Е. Разработка технологии изготовления зубчатых колес для микроэлектромеханических систем // Сб.: Проблемы исследования, проектирования и производства зубчатых колес. Ижевск: ИжГТУ, 2001. С. 159−164.
- Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. JL: Машиностроение, 1990. С. 208.
- Экспертные системы: инструментальные средства // Л. А. Керов, А. П. Частиков и др. Под ред. Ю. В. Юдина. СПб.: Политехника, 1996. — С.220.
- Ютт В. Е. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 2000
- Ющенко А.С., Киселев Д. В. Ситуационное управление мобильным роботом на основе нечеткой логики // Мехатроника. 2000. № 5. С.10−15.
- Associative Neural Memories: Theory and Implementation / Ed. M.H.Hassoun, N.Y.: Oxford Universitet Press. 1993.
- Bolton W. Mechatronics. 3-rd ed. N.Y.:Addition-Wesley Longman LTD, 2003.
- Bostan I. The Creation of Hign-Strengh Planetary Precession Reducers of New Generation// Gearing and Transmissions. 1991. № 1. P.35−39.
- Controllab Products В. V. Справочная система программы 20-Sim. — Website: http://www.20sim.com, Netherlands, 2001.
- G. Frey, L. Lits (Eds.) Formal methods in PLC programming IEEE SMC 2000, Nashville, TN, 8−11 October 2000
- Harashima F., Tomizuka M., Fukuda Т., .Mechatronics- «What Is It, Why and How ?» // IEEE/ASME Transaction on Mechatronics, vol .1, 1 1, 1996.
- Herman Mann, Michael Sevcenko. Multipole modeling of multidisciplinary systems. — Website: http://virtual.cvut.cz/course, Czech Technical University in Prague, 2001.
- Holtz J. Sensored speed and position control of induction motor drives. IECON Roanoke VA, 2003
- John Karl Heinz, Tiegelkamp M. IEC 61 131−3: Programming industrial automation systems. Concepts and programming languages, requirements forprogramming systems, decision making tools. Springer — Verlag Berlin Heidelberg, 2001.
- Konrad Etschberger Controller Area Network. Basics, Protocoles, Chips and Applications.: IXXAT press, Germany, 2001.
- Konstantinov M., Patarinski S., Seturov Z., Markov L. Mechatronics // Pros. 7-th Congress on IFToMM. V. I, Sevilla, Sept. 17−22, 1987.
- Kyura N., Oho H. Mechatronics an industrial perspective//IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 1996. vol. 1 № 1
- Lewis R.W. Programming industrial control system using IEC 1131−3/ Revised ed. The Institution of electrical Engineers. London, United Kingdom, 1998.
- Mechatronics/ Ed. By J.R.Hewit. Berlin: Springer Verlag, 1993
- Mechatronics: the basis for new industrial development. / Editors: M. Asar, J. Macra, E. Penney, Computational Mechanics Publ., 1994.
- Monari P.D., Bonfatti F., Sampieri U., IEC 1131−3: Programming methodology. Software engineering methods for industrial automated systems, CJ International, France, 1999.
- Oleksiuk W. Profile angle differentiation a particular feature of smallmodule invalute teeth employed in mechatronic equipment // Gearing and Transmissions. 1995. № 2. P. 12- 24.
- Shetty D., Kolk R.A. Mechatronics systems design: International Thompson publications. Boston, Brooks Cole 1998
- SIMULINK: среда создания инженерных приложений / Под общ. ред. к. т. н. В. Г. Потёмкина. -М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003.-496 с.