PRACA DYPLOMOWA Magisterska



Podobne dokumenty
OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

Politechnika Łódzka Wydział Mechaniczny Instytut obrabiarek i technologii budowy maszyn. Praca Magisterska

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

BADANIA I MODELOWANIE DRGAŃ UKŁADU WYPOSAŻONEGO W STEROWANY TŁUMIK MAGNETOREOLOGICZNY

(R) przy obciążaniu (etap I) Wyznaczanie przemieszczenia kątowego V 2

DOBÓR FUNKCJI WŁASNEJ PRZEMIESZCZENIA UKŁADÓW DRGAJĄCYCH GIĘTNIE W RUCHU UNOSZENIA

DYNAMIC STIFFNESS COMPENSATION IN VIBRATION CONTROL SYSTEMS WITH MR DAMPERS

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7

Liczbę 29 możemy zaprezentować na siedem różnych sposobów:

ANALIZA STANU PRZEJŚCIOWEGO DRGAŃ BELKI Z ELEMENTAMI PIEZOELEKTRYCZNYMI METODĄ ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

PODSTAWY MODELOWANIA UKŁADÓW DYNAMICZNYCH W JĘZYKACH SYMULACYJNYCH

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

ANALIZA DYNAMICZNA UKŁADU DYSKRETNO-CIĄGŁEGO TYPU POJAZD-BELKA Z ZASTOSOWANIEM PROGRAMU SIMULINK

Analiza możliwości ograniczenia drgań w podłożu od pojazdów szynowych na przykładzie wybranego tunelu

ZASTOSOWANIE RACHUNKU OPERATORÓW MIKUS- IŃSKIEGO W PEWNYCH ZAGADNIENIACH DYNAMIKI KONSTRUKCJI

Uszkodzenia Pojazdów Szynowych Wywołane Usterkami Toru Kolejowego

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM Z WYKORZYSTANIEM METOD SYMULACYJNYCH

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

Knovel Math: Jakość produktu

MODELOWANIE DYSKRETNYCH UKŁADÓW MECHATRONICZNYCH ZE WZGLĘDU NA FUNKCJĘ TŁUMIENIA

DRGANIA MECHANICZNE. Poniższe materiały tylko dla studentów uczęszczających na zajęcia. Zakaz rozpowszechniania i powielania bez zgody autora.

PORÓWNANIE DYNAMICZNYCH ODPOWIEDZI SEMIAKTYWNYCH TŁUMIKÓW OPISANYCH MODELAMI BOUC-WENA I SPENCERA

WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ADAMS/CAR RIDE W BADANIACH KOMPONENTÓW ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO

PAiTM - zima 2014/2015

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

Regulacja adaptacyjna w anemometrze stałotemperaturowym

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania MECHATRONIKA. Profile dyplomowania Konstrukcje Mechatroniczne

SYMULACYJNA OCENA POTENCJAŁU ROZWOJOWEGO MIAST WOJEWÓDZTWA LUBUSKIEGO W KONTEKŚCIE WSPÓŁPRACY TRANSGRANICZNEJ Z BRANDENBURGIĄ

Numeryczna symulacja rozpływu płynu w węźle

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

SYMULACJA ZAKŁÓCEŃ W UKŁADACH AUTOMATYKI UTWORZONYCH ZA POMOCĄ OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH W PROGRAMACH MATHCAD I PSPICE

Wykorzystanie testu t dla pojedynczej próby we wnioskowaniu statystycznym

Matematyka Stosowana na Politechnice Wrocławskiej. Komitet Matematyki PAN, luty 2017 r.

BADANIA EKSPERYMENTALNE LEKKIEGO CZOŁGU NA BAZIE WIELOZADANIOWEJ PLATFORMY BOJOWEJ

Badania doświadczalne wielkości pola powierzchni kontaktu opony z nawierzchnią w funkcji ciśnienia i obciążenia

Mechanika ruchu / Leon Prochowski. wyd. 3 uaktual. Warszawa, Spis treści

METODYKA POMIAROWO-INTERPRETACYJNA WYZNACZANIA MODELU BUDYNKU PRZYDATNEGO W OCENIE WPŁYWU DRGAŃ PARASEJSMICZNYCH NA LUDZI

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Wpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Field of study: Computational Engineering Study level: First-cycle studies Form and type of study: Full-time studies. Auditorium classes.

Selection of controller parameters Strojenie regulatorów

PORÓWNANIE WYBRANYCH SCHEMATÓW RÓŻNICO- WYCH NA PRZYKŁADZIE RÓWNANIA SELECTED DIFFERENTIAL SCHEMES COMPARISON BY MEANS OF THE EQUATION

Field of study: Computer Science Study level: First-cycle studies Form and type of study: Full-time studies. Auditorium classes.

ANALIZA ROZPRASZANIA ENERGII DRGAŃ W AKTYWNYCH ZAWIESZENIACH POJAZDU DLA WYBRANYCH ALGORYTMÓW STEROWANIA

ANALIZA OBCIĄŻEŃ JEDNOSTEK NAPĘDOWYCH DLA PRZESTRZENNYCH RUCHÓW AGROROBOTA

Analiza porównawcza metod pomiarowych badań skuteczności układów hamulcowych tramwajów

DETECTION OF MATERIAL INTEGRATED CONDUCTORS FOR CONNECTIVE RIVETING OF FUNCTION-INTEGRATIVE TEXTILE-REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITES

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Model symulacyjny robota Explorer 6WD z uwzględnieniem uszkodzeń

OPORY W RUCHU OSCYLACYJNYM MECHANIZMÓW MASZYN GÓRNICZYCH

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2017/2018

Mgr inż. Krzysztof KRAWIEC. Rozprawa doktorska. Streszczenie

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ MECHANICZNY ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr inż. Piotr Smurawski

IDENTYFIKACJA LICZBY OSI JEZDNYCH SAMOCHODU NA PODSTAWIE DRGAŃ PODŁOŻA IDENTIFICATION OF VEHICLE DRIVING AXLES ON THE BASIS OF THE SUBGRADE VIBRATION

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA

MODEL MANIPULATORA O STRUKTURZE SZEREGOWEJ W PROGRAMACH CATIA I MATLAB MODEL OF SERIAL MANIPULATOR IN CATIA AND MATLAB

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Ruch drgający. Ruch harmoniczny prosty, tłumiony i wymuszony

AKTYWNA REDUKCJA DRGAŃ WIRUJĄCEJ ŁOPATY ZA POMOCĄ ELEMENTÓW PIEZOELEKTRYCZNYCH

Modelowanie i symulacja układów drgających z wykorzystaniem programu Vensim

MODELOWANIE WSPÓŁZALEŻNOŚCI PARAMETRÓW FAZY KOŃCOWEJ DOJU MASZYNOWEGO KRÓW

Streszczenie. Abstract

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Teoria maszyn mechanizmów

NUMERYCZNA ANALIZA WPŁYWU NA LUDZI DRGAŃ STROPÓW BUDYNKU OD PRZEJAZDÓW METRA

Dynamika ruchu technicznych środków transportu. Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

ANALIZA PORÓWNAWCZA METOD POMIARU IMPEDANCJI PĘTLI ZWARCIOWEJ PRZY ZASTOSOWANIU PRZETWORNIKÓW ANALOGOWYCH

Charakterystyka parametrów drgań w gruntach i budynkach na obszarze LGOM

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Teoria Maszyn i Mechanizmów

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

MECHANIKA I BUDOWA MASZYN Studia pierwszego stopnia

Modelowanie komputerowe układów prostowniczych jedno- i trójfazowych z obciążeniem RL

Porównanie wyników symulacji wpływu kształtu i amplitudy zakłóceń na jakość sterowania piecem oporowym w układzie z regulatorem PID lub rozmytym

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

KATEDRA SYSTEMÓW GEOINFORMATYCZNYCH Propozycje tematów prac dyplomowych magisterskich Kierunek studiów: Informatyka Edycja: 2017/2018

Egzamin / zaliczenie na ocenę* 1,6 1,6

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

OPTYMALIZACJA CHARAKTERYSTYK TŁUMIENIA AMORTYZATORA SAMOCHODOWEGO W WARUNKACH PRZEJAZDU PO POJEDYNCZEJ NIERÓWNOŚCI DROGI

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

PLANY I PROGRAMY STUDIÓW

THE MODELLING OF CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OF HARMONIC DRIVE

Projekt rejestratora obiektów trójwymiarowych na bazie frezarki CNC. The project of the scanner for three-dimensional objects based on the CNC

Kierunek: Matematyka Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

MOMENT ORAZ SIŁY POCHODZENIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W DWUBIEGOWYM SILNIKU SYNCHRONICZNYM

ANALIZA PRZYSPIESZEŃ DRGAŃ PODPÓR W RÓŻ NYCH STANACH PRACY SILNIKA LM 2500

PLANY I PROGRAMY STUDIÓW

Transkrypt:

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych PRACA DYPLOMOWA Magisterska Studia stacjonarne dzienne Semiaktywne tłumienie drgań w wymuszonych kinematycznie układach drgających z uwzględnieniem utraty kontaktu z podłożem Semi-active vibration damping in oscillatory systems forced by displacement including loss of contact with the ground Opiekun naukowy: dr hab. inż. Piotr Przybyłowicz, prof. nzw. PW Prowadzący: Wykonał: Sebastian Korczak Numer albumu: dr hab. inż. Piotr Przybyłowicz, prof. nzw. PW 200178 Warszawa, 2010

STRESZCZENIE Niniejsza praca dyplomowa przedstawia proces budowy matematycznego modelu dwumasowego układu drgającego nazywanego ćwiartkowym modelem samochodu. Jego charakterystyczną cechą jest uwzględnieniem zjawiska utraty kontaktu koła z drogą oraz zastosowanie semiaktywnego układu tłumienia drgań pionowych. Budowa modelu możliwa byłą dzięki wnikliwej analizie problemów składowych i autorskiemu podejściu do wielu zagadnień. Przyjęty model kontaktu poprzez element sprężysto-tłumiący zweryfikowano przy wymuszeniach kinematycznych harmonicznych, nagłych oraz losowych. Po analizie porównawczej wybrano do zastosowania algorytm sterowania tłumieniem skyhook, dla której zaproponowano metodę pomiaru prędkości bezwzględnej obiektu całkując jego przyspieszenie otrzymane z pomiaru czujnikiem piezoelektrycznym. Dzięki opracowanej metodzie generowania sygnałów nierówności nawierzchni drogi możliwe było określenie wpływu jej stanu i prędkości pojazdu na czas przebywania układu bez kontaktu z podłożem. Ostateczny model określony został mianem hybrydowego ze względu na niejednolitą strukturę fizyczną i formę opisu matematycznego. Jego rozwiązanie wymagało przestudiowania możliwości wybranych algorytmów numerycznych przy uwzględnieniu wartości błędów metody oraz budowy programu obliczeniowego implementującego od podstaw algorytm rozwiązania w środowisku FreeMat.

ABSTRACT The main purpose of presented thesis is to describe the process of building a two-mass vibrating system mathematical model called a 'quarter car model'. The essential feature of the model is taking a focus on the loss of contact between the tire and the ground as well as using a semi-active system for vertical vibration damping. Model construction was possible due to deep analysis of basic problems and innovatory approach to many issues. The model of contact with visco-elastic element was verified with harmonic, random and 'sharp' displacement forcing. Having compared the semi-active algorithms, the author decided to use the 'skyhook' algorithm using object's absolute velocity calculated with integration of acceleration measured by a piezoelectric sensor. Due to the author's study of road surface irregularities signal generation, it was possible to determine the influence of road quality and vehicle's velocity on the time of tire-road loss of contact. The final model was called a hybrid one because of its non-uniform physical structure and form of mathematical description. Model solving required studying the capabilities of selected numerical algorithms, considering method error values and building a calculating program with special low level algorithms in FreeMat environment.

Spis treści 1. Wstęp...7 2. Cel pracy...8 3. Tłumienie drgań zarys ogólny...9 4. Wybrane algorytmy semiaktywnego tłumienia drgań...11 4.1. Sterowanie adaptacyjno-pasywne...11 4.2. Sterowanie typu skyhook...12 4.3. Sterowanie położeniem równowagi...13 4.4. Praktyczne aspekty zastosowania układów semiaktywnego tłumienia drgań...13 5. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych...15 5.1. Zarys ogólny...15 5.2. Metoda Eulera...16 5.3. Metody Rungego-Kutty...16 6. Zjawisko utraty kontaktu z podłożem...18 6.1. Fizyczne aspekty i zasadność modelowania...18 6.2. Budowa modeli uwzględniających zjawisko utraty kontaktu...19 6.3. Układ o jednym stopniu swobody...19 6.3.1. Model matematyczny...19 6.3.2. Wymuszenie harmoniczne...20 6.3.3. Wymuszenia nagłe...24 6.3.4. Doświadczenie...28 6.3.5. Spadek swobodny...30 6.4. Układ o dwóch stopniach swobody (prosty model pojazdu)...30 6.4.1. Model matematyczny...31 6.4.2. Wymuszenie harmoniczne...33 6.4.3. Wymuszenia nagłe...35 6.4.4. Doświadczenie...39 7. Praktyczne aspekty numerycznego rozwiązywania równań ruchu...41 7.1. Realizacja algorytmów...41 7.1.1. Metoda Eulera...41 7.1.2. Metody Rungego Kutty...42 7.2. Błędy obliczeń i dobór kroku czasowego...44 8. Wymuszenie kinematyczne od nierówności drogi...46 8.1. Generowanie...46

8.2. Weryfikacja...50 8.3. Zastosowanie...50 9. Sterowanie semiaktywne a utrata kontaktu...52 9.1. Układ ze sterowaniem adaptacyjno pasywnym...52 9.2. Układ ze sterowaniem typu skyhook...53 9.3. Układ ze sterowaniem ciągłym położenia równowagi...55 10. Model hybrydowy...56 10.1. Założenia i model fizyczny...56 10.2. Model matematyczny...57 10.3. Analiza modelu...59 11. Podsumowanie i wnioski...63 12. Literatura...65