Spis treści Zespół autorski Część I Wprowadzenie 1. Podstawowe problemy transportu miejskiego.transport zrównoważony

Transkrypt

1 Spis treści Zespół autorski 11 Część I Wprowadzenie Podstawowe problemy transportu miejskiego.transport zrównoważony Uwagi wstępne Analiza przydatności zastosowań rozwiązań technicznych projektu ECO- Mobilność w świetle najczęściej występujących chorób, struktury społecznej społeczeństwa i korzyści ekonomicznych Definicja zdrowia i choroby Charakterystyka chorób społecznych i cywilizacyjnych Struktura wiekowa społeczeństwa Ocena stanu zdrowia i jakości życia Ekonomika zdrowia Samochód elektryczny Indywidualny transport miejski PRT Wózek inwalidzki Egzoszkielet Proteza stawu biodrowego Ortopedyczne stabilizatory zewnętrzne Podsumowanie Zasady projektowania i syntezy nowych systemów mobilności Wprowadzenie Projektowanie systemów samooptymalizujących Definicja systemu samooptymalizującego Metodyka projektowania systemów samooptymalizujących Projekt robota ortotycznego Zasady projektowania ergonomicznego Istota projektowania ergonomicznego Ergonomiczne kryteria projektowe Ogniwa elektrochemiczne i superkondensatory jako magazyny energii dla pojazdów elektrycznych 55 Bibliografia do części I.61 Część II System PRT PRT podstawowe pojęcia Informacje wstępne. Przegląd współczesnych systemów PRT Struktury systemu PRT analizowane w monografii Układy mechaniczne i mechatroniczne oraz ergonomia kabiny pojazdu PRT Opis rozwiązania struktury układu jezdnego pojazdu PRT Układ jezdny pojazdu podwieszonego pod torem Układ napędowo-jezdny pojazdu poruszającego się po torze Porównanie rozwiązań Kabina pojazdu PRT Wiadomości wstępne Wymagania i założenia ergonomiczne Propozycje kształtu pojazdu PRT Rozmieszczenie elementów wyposażenia w kabinie pojazdu PRT Interfejs pasażera Nazwa własna pojazdu PRT Oszacowanie wymaganej mocy Określenie warunków ruchu Określenie oporów ruchu Analiza sił oporu ruchu i mocy Badania eksperymentalne pojazdu PRT Wprowadzenie Przygotowanie teoretyczne eksperymentu Określenie warunków ruchu pojazdów w skali Stanowisko laboratoryjne Badania symulacyjne pojazdu PRT 101

2 Cel badań symulacyjnych Zadania badawcze i zakres prac Model nominalny pojazdu Model krzywizny toru Model symulacyjny Identyfikacja parametryczna Wyniki symulacji Stateczność techniczna Weryfikacja i walidacja Podsumowanie Silniki elektryczne liniowe w napędach PRT Wprowadzenie Wybór konstrukcji silnika napędowego pojazdu PRT Silniki liniowe asynchroniczne Silniki liniowe synchroniczne Podstawowe założenia kinetyczne, dynamiczne i konstrukcyjne silnika naturalnej wielkości oraz modelu Wybór konstrukcji silnika wielkości naturalnej oraz modelu laboratoryjnego Obwodowo-polowe metody projektowania silników indukcyjnych liniowych (SIL) Klasyfikacja i cechy charakterystyczne Obwodowa metoda projektowania SIL Polowa metoda projektowania SIL Wyniki obliczeń projektowych konstrukcji i charakterystyk SIL Wstępny etap projektu Finalne wyniki obliczeń projektowych Przykładowe wyniki obliczeń charakterystyk ruchowych i parametrycznych Konstrukcja i technologia modelu laboratoryjnego silnika liniowego asynchronicznego Konstrukcja i technologia wzbudnika silnika Konstrukcja i technologia bieżni silników Metody badań i układy pomiarowe Metodyka badań i plan eksperymentów Elementy, przetworniki i układy pomiarowe System przyrządów wirtualnych i struktura układu wirtualnego Wybrane wyniki badań eksperymentalnych modelu laboratoryjnego SIL Pomiary podstawowych parametrów silnika Badania cieplne Pomiary sił Pomiary indukcji Badania dynamiki modelu laboratoryjnego silnika Struktura układu napędu i zasilania pojazdów PRT Zagadnienie regulacji siły ciągu i prędkości silnika indukcyjnego liniowego Wprowadzenie Model dynamiczny silnika Synteza układu regulacji siły ciągu i prędkości silnika Konstrukcja modelu laboratoryjnego układu napędowego w skali Układ bezstykowego zasilania pojazdów PRT Symulacja w badaniach efektywności systemu PRT Cele symulacji Zasady symulacji sieci PRT Symulacja sieci PRT Środowisko symulacyjne Model symulacyjny sieci PRT Symulator zdarzeniowy Struktura symulatora Feniks Istota symulacji zdarzeniowej 212

3 Automatyzacja prowadzenia eksperymentów Symulator oparty na automatach komórkowych Wprowadzenie Opis modelu Algorytmy sterowania i zarządzania Realizacja modelu Ewolucja automatu komórkowego Przykłady badań symulacyjnych Wprowadzenie Modele symulacyjne Badanie algorytmów zarządzania pustymi pojazdami Badanie nasycenia sieci Badanie imprezy masowej Badanie dynamicznego wyboru trasy Badanie zasad pierwszeństwa Wnioski System informatyczny sterowania i zarządzania ruchem PRT Struktura systemu Centralny system sterujący Stanowisko dyspozytora ruchowego Stanowisko dyspozytora automatyki System planowania ruchu i optymalizacji Komputer koncentratora danych Komputer obszarowy System przystankowy System transmisji bezprzewodowej Wiadomości wstępne Kanał transmisyjny systemu sterującego Kanał transmisyjny systemu zarządzania ruchem Kanał transmisyjny systemu kontrolno-diagnostycznego Kanał transmisji głosu Kanał transmisji obrazu Analiza możliwości zastosowania różnych systemów transmisji System pojazdowy System komunikacyjny Pojazdowy system sterujący System komunikacji z pasażerem Systemy kontrolno-diagnostyczne Systemy dodatkowe 268 Bibliografia do części II 269 Część III Ekosamochód Koncepcja pojazdu, jego zespoły mechaniczne i ergonomiczność Koncepcja miejskiego samochodu elektrycznego Zespoły mechaniczne ekosamochodu Układy podwozia Nadwozie i wnętrze Ergonomiczność pojazdu Wiadomości wstępne Wybrane aspekty innowacyjności i funkcjonalności projektowanego pojazdu Inteligentny interfejs kierowcy Kształt nadwozia Mechatroniczne i elektroniczne układy ekosamochodu Układy sterowania nadrzędnego Układ kierowniczy SBW (steer-by-wire) Wymagania dotyczące układu kierowniczego SBW Opis opracowanego układu kierowniczego SBW Układ hamulcowy BBW (brake-by-wire) Wymagania dotyczące układu hamulcowego BBW Opis opracowanego układu hamulcowego BBW 308

4 10.4. Instalacja pneumatyczna pojazdu Sterowanie mechanizmem dokowania wózka Sterowanie mechanizmem fotela kierowcy Parametry i warunki ruchu samochodu Metodyka wyznaczania podstawowych parametrów technicznych napędu na podstawie analizy funkcji strat energii i kosztów budowy układu Model pojazdu Miarodajne warunki ruchu Graniczna charakterystyka trakcyjna Wymagana siła maksymalna Przejazdy teoretyczne Mapy strat energii elementów układu zasilania i napędu Funkcja strat energii silnika Funkcje strat energii falownika i akumulatora Parametry znamionowe urządzeń Maszyny elektryczne w układach napędowych samochodów Konstrukcja maszyny elektrycznej do bezpośredniego napędu samochodu Projektowanie maszyny elektrycznej Budowa prototypu Badania maszyny elektrycznej Wprowadzenie Stanowisko pomiarowe Przetworniki pomiarowe Wirtualny przyrząd pomiarowy Pomiar drgań i napięć indukowanych w stanie jałowym Pomiar momentu obrotowego w zależności od położenia kątowego zahamowanego wirnika Próba obciążenia w zakresie pracy prądnicowej Próba nagrzewania maszyny Pomiar rozkładu indukcji w szczelinie Pomiar indukcyjności Przekształtnikowy układ napędowy dla dwusilnikowego pojazdu elektrycznego Wprowadzenie Przekształtnik napędowy Modulator szerokości impulsów dla przekształtnika napędowego Sterowanie silnikiem napędowym Elektroniczny układ różnicowy Model fizyczny przekształtnikowego układu napędowego Hybrydowy magazyn energii miejskiego samochodu elektrycznego Wiadomości wstępne Elektrochemiczny magazyn energii Superkondensatorowy magazyn energii Topologia hybrydowego magazynu energii Układ sterowania hybrydowego źródła energii Wiadomości wstępne Regulator rozmyty Algorytm zarządzania mocą w hybrydowym źródle energii Testy komputerowe i laboratoryjne rozmytego regulatora dla magazynu bateryjno-superkondensatorowego Badania symulacyjne własności jezdnych Wprowadzenie Zadania badawcze i zakres prac Struktura modelu człowiek-samochód-otoczenie Wzorzec manewru, model kierowcy i funkcja oceny Elektroniczna regulacja różnicowa i układ kierowniczy steer-by-wire Model pojazdu Identyfikacja parametryczna Identyfikacja parametrów modelu samochodu Identyfikacja parametrów układu sterującego 404

5 13.8. Wyniki badań symulacyjnych Analiza porównawcza wpływu zmian konstrukcyjnych mechanizmu kierowniczego na przebieg ruchu modelu Wybór struktury i parametrów układu elektronicznej regulacji różnicowej Analiza własności jezdnych modelu podczas manewru zmiany pasa ruchu Test łosia 409 Bibliografia do części III 411