Разработка системы управления электропривода панорамных стеклоочистителей и ее исследование

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Задача согласованного управления стеклоочистителями автомобильной техники при отсутствии между ними механического соединения связана со стремлением сделать более компактным оборудование. Современные микропроцессорные средства управления позволяют решить эту задачу с использованием электропривода, а также задачи логического управления и взаимодействия с управляющим оборудованием верхнего уровня.

Цель работы – комплексное решение задачи согласованного управления движением панорамных стеклоочистителей, не имеющих механической связи, а также вспомогательных задач управления с помощью средств электропривода при учете различных факторов.

Методы и материалы. Предложен алгоритм согласования движения стеклоочистителей в неследящей системе автоматической стабилизации скоростей вращения электрических двигателей с позиционированием в контрольных точках траекторий. Среди факторов, потребовавших учета при разработке, конструкция механизма стеклоочистителей, характер механической нагрузки на них, типы датчиков и их расположение, желаемая динамика и точность регулирования координат, протекание электромагнитных процессов в силовом преобразователе, ограничение вычислительных ресурсов управляющего микроконтроллера.

Результаты. Электропривод обеспечивает визуально гармоничное и согласованное движение стеклоочистителей, устойчивое к изменению нагрузки, которое вызвано состоянием стекла, а также моментами силы тяжести, действующей на стеклоочистители. Логическое управление от дискретных переключателей обеспечивает выбор режимов движения, а соединение по цифровым линиям обеспечивает обмен данными с управляющим оборудованием. Применены технические решения, обеспечивающие простую настройку электропривода.

Заключение. Приведенное решение задач согласования движения стеклоочистителей, автоматического регулирования координат с учетом динамики управления движением, логического управления, а также сопряжения с управляющим оборудованием верхнего уровня имеет практическую ценность для разработки различных систем управления.

Об авторах

Игорь Сергеевич Полющенков

НПО «Рубикон – Инновация»

Автор, ответственный за переписку.
Email: polyushenckov.igor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6023-9927
SPIN-код: 9795-8775

к.т.н., инженер

Россия, 214031, Смоленск, ул. Индустриальная, д. 2

Список литературы

  1. Полющенков И.С. Модельно-ориентированная разработка синхронно-следящего электропривода // Электротехника. 2021. № 12. С. 29–36. doi: 10.53891/00135860_2021_12_29
  2. Polyuschenkov I.S. Development of Double-motor Electric Drive for Screen Wipers // 29th International Workshop on Electric Drives: Advances in Power Electronics for Electric Drives (IWED), Moscow, Russian Federation. Moscow: IEEE, 2022. P. 1–6. doi: 10.1109/IWED54598.2022.9722590
  3. Aros Electronics [internet] Режим доступа: https://www.aros.se/ дата обращения: 25.06.2022.
  4. Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории управления: Учебник в 3-х т. Т.2. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.
  5. Ротач В.Я. Теория автоматического управления. Учебник для вузов. М.: МЭИ, 2008.
  6. Блейз Е.С., Зимин А.В., Иванов Е.Е. и др. Теория и проектирование следящих приводов. .Следящие приводы: В 3 т. под ред. Б.К. Чемоданова. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 1999.
  7. Анучин А.С. Системы управления электроприводов. М.: МЭИ, 2015.
  8. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: Учебник для вузов. Под ред. Терехова В.М. М.: Академия, 2005.
  9. Розанов Ю.К., Соколова Е.М. Электронные устройства электромеханических систем. М.: Академия, 2004.
  10. Waijung Blockset [internet] Режим доступа: http://waijung.aimagin.com дата обращения: 25.06.2022.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Кинематическая схема механизма панорамных стеклоочистителей.

Скачать (101KB)
3. Рис. 2. Структурная схема контура автоматического регулирования скорости двигателя.

Скачать (70KB)
4. Рис. 3. Система управления электропривода: а – статические электромеханические характеристики; b – реакция на скачкообразный сигнал задания; c – схема силового преобразователя.

Скачать (151KB)
5. Рис. 4. Блок-схема программного обеспечения системы управления электропривода.

Скачать (306KB)
6. Рис. 5. Система управления электропривода: a – защитный корпус; b – графики положений стеклоочистителей при циклическом движении.

Скачать (68KB)
7. Рис. 6. Система управления электропривода: а – панель приложения для настройки с помощью персонального компьютера; b – экспериментальные графики координат.

Скачать (284KB)

© Полющенков И.С., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).