О некоторых подходах моделирования автомобиля на симуляторах

Целью данной работы является рассмотрение и отработка подходов, методики, схем реализации моделирования автомобиля на симуляторах на основе выбора более совершенных моделей движения, колебаний, управляемости автомобиля в пакете Matlab/Simulink для получения и оценки параметров автомобиля, его нагруженности. Рассмотрены особенности имитационного моделирования автомобиля на симуляторе, требования к нему, сушествующие методы такого моделирования на основе компьютерных моделей, гидропульсаторов и движущейся платформы с мониторами/проекторами, имитирующей дорожную обстановку, где учитываются реакции на нее водителя, существенно влияющие на режимы движения и нагруженность автомобиля с дальнейшим использованием полученных данных при стендовых испытаний. Разработаны математические модели шины, движения, колебаний, управляемости автомобиля, обеспечивающие более корректное моделирование в реальном масштабе времени.

Предложены новые подходы и методика в реализации имитационного моделирования движения, управляемости и нагруженности автомобиля, базирующиеся на комбинированном использовании мощного компьютера и мини-компьютера Raspberry для считывания параметров органов управления, управления визуализацией дорожной обстановки, модуля S-Function Builder, созданного ПО на С/C++ и объединенного массива макро- и микропрофиля реальной дороги, организации обмена информацией через три общих файла на SD диске Raspberry с определенной периодичностью (5 Гц), разработана блок-схема в Matlab/Simulink и ПО. Проведенным моделированием автомобиля 6х6 с ma = 21200 кГ установлено, что он имеет расход топлива 63,56 л/100 км, среднюю скорость 66,1 км/ч и число переключений КПП 7 (при t>10 c). Причем в основном переключение КПП происходит на 3-х последних высших передачах.

1. Mercedes-Benz Innovation Vehicle Developing. https://www.mercedes-benz.com/en/mercedes-benz/next/advanced-engineering/ – Режим доступа / Access mode: 22.07.2018.

2. Emanuele Obialero, A Refined Vehicle Dynamics Model for Driving Simula... rs // Charhalmers University of Technology / Göteborg, Sweden 2013. Master’s thesis, P. 120.

3. Выгонный, А. Г. Закон переключения передач, оптимальный по тягово-скоростным и топливо-экономическим показателям магистрального автопоезда / А. Г. Выгонный, О. С. Руктешель, Р. Э. Шейбак// Актуальные вопросы машиностроения, 2015, Т. 4, С. 182–188.

4. Хачатуров А. А. Динамика системы дорога–шина–автомобиль–водитель / под ред. Хачатурова А. А. – М.: Машиностроение, 1976. – 535 с.

5. Hans B. Pacejka. Tyre and Vehicle Dynamics / The Netherlands, Second edition 2006. P. 642.

6. Михайлов, В. Г. Получение и использование единого массива продольного профиля и микропрофиля дороги для моделирования ТС// журнал автомобильных инженеров № 2, 2018, с. 4–7.

7. Михайлов В. Г. О колебательной модели грузового автомобиля / Д. В. Мишута, // Автомобильная промышленность. – 2016, № 7.