اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصميم أداة بحثية وتعليمية لدراسة استجابة نظام التعليق في المركبات باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink
The design of a research and educational tool to studythe response of a vehicle suspension system using Matlab/Simulink
1386
1 1
0.0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة دمشق ورقة بحثية
تاريخ النشر
2021
مجال البحث
الهندسة المعلوماتية
والبحث باللغة
العربية
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
نطور في هذا البحث أداة بحثية وتعليمية لدراسة حساسية استجابة منظومة تعليق المركبة لتأثير تعرجات الطريق كتابع لخصائص وبارامترات مكونات التعليقة. هذه الأداة عبارة عن برنامج يمكن استخدامه لأي نموذج منشأ باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink بمكتباته المختلفة. يمكن إدخال أنواع مختلفة من النماذج كنماذج المعادلات التفاضلية المعبرة عن النموذج الرياضي أو المخططات الصندوقية او نموذج فضاء الحالة. تمكن هذه الأداة الطالب أيضا من تعريف مكونات التعليقة, والبارامترات التصميمية الأساسية لها, واختيار هذه البارامترات. وتمكن الباحثين والطلبة من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي لقيمة الدخل والحساسية عند اجراء المحاكاة لظروف العمل المختلفة.
In this research, a research and educational tool for studying the sensitivity of the vehicle's suspension system to the properties and parameters of the suspension’s components is developed. This tool is a program that can study different models created using the Matlab/Simulink software package with its various libraries. Different types of models can be analysed, such as differential equation models expressing a mathematical model, block diagrams, or state space models. The tool also enables students to identify the suspension’s components, and its basic design parameters, and choose these parameters. Researchers and students will be able to test their models in terms of response, overshoot, and sensitivity, when conducting simulations in different working conditions.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
في هذا البحث، قام الدكتور فراس القطان والدكتور رياض قبيسي بتطوير أداة بحثية وتعليمية لدراسة استجابة نظام التعليق في المركبات باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink. تهدف هذه الأداة إلى تحليل حساسية استجابة نظام التعليق لتأثير تعرجات الطريق بناءً على خصائص وبارامترات مكونات التعليق. الأداة تتيح للمستخدمين إدخال نماذج مختلفة مثل نماذج المعادلات التفاضلية أو المخططات الصندوقية أو نماذج فضاء الحالة، مما يمكن الطلاب والباحثين من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي والحساسية عند إجراء المحاكاة لظروف العمل المختلفة. الأداة مصممة لتكون مرنة وسهلة الاستخدام، مما يسمح للمستخدمين بتحديد مكونات نظام التعليق واختيار البارامترات التصميمية الأساسية له. كما تمكن الأداة من عرض النتائج على شكل مخططات بيانية ومقارنة النتائج المختلفة، مما يسهل عملية التحليل والتقييم. تم اختبار الأداة على نموذج بسيط لنظام تعليق مستقل، وأظهرت النتائج فعالية الأداة في تحليل استجابة النظام لتعرجات الطريق المختلفة وتحديد البارامترات المؤثرة في تصميمه.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعد هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين أدوات تحليل نظام التعليق في المركبات، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الأداة تركز بشكل كبير على النماذج البسيطة والمبسطة، مما قد لا يكون كافياً لتحليل الأنظمة الأكثر تعقيداً في المركبات الحديثة. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى كيفية التعامل مع البيانات الحقيقية من تجارب الطرق الفعلية، وهو ما يمكن أن يكون مفيداً لتحسين دقة النماذج. ثالثاً، يمكن تحسين واجهة المستخدم لتكون أكثر تفاعلية وسهلة الاستخدام، خاصةً للطلاب الذين قد لا يكون لديهم خلفية قوية في Matlab/Simulink. وأخيراً، يمكن توسيع نطاق الأداة لتشمل أنواعاً أخرى من النماذج مثل نماذج التعليق النشطة أو شبه النشطة، مما سيزيد من فائدة الأداة في الأبحاث المستقبلية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الأداة التي تم تطويرها في هذا البحث؟
تم تطوير أداة بحثية وتعليمية لدراسة استجابة نظام التعليق في المركبات باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink.
-
ما هي أنواع النماذج التي يمكن تحليلها باستخدام هذه الأداة؟
يمكن تحليل نماذج المعادلات التفاضلية، المخططات الصندوقية، ونماذج فضاء الحالة باستخدام هذه الأداة.
-
ما هي الفوائد التي تقدمها هذه الأداة للطلاب والباحثين؟
تمكن الأداة الطلاب والباحثين من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي والحساسية، وتساعدهم في تحديد مكونات نظام التعليق واختيار البارامترات التصميمية الأساسية له.
-
ما هي النقاط التي يمكن تحسينها في الأداة وفقاً للدراسة النقدية؟
يمكن تحسين الأداة لتشمل نماذج أكثر تعقيداً، التعامل مع البيانات الحقيقية من تجارب الطرق الفعلية، تحسين واجهة المستخدم، وتوسيع نطاق الأداة لتشمل أنواعاً أخرى من النماذج مثل نماذج التعليق النشطة أو شبه النشطة.
المراجع المستخدمة
ASTM E1926-08; « Standard Practice for Computing International Roughness Index of Roads from Longitudinal Profile Measurements ». American Society for Testing and Materials International. )2015(.
Baggio De Mello M. H., B., Idehara J. S., «Measurement and Analysis of Vehicle Comfort and Road Quality» International Journal of Research in Engineering and Technology
James T. A., Tinghao G., Zhi H., « Co-Design of an Active Suspension Using Simultaneous Dynamic Optimization» Journal of Mechanical Design by ASME Vol136 / 081003-1. (2014)
قيم البحث
اقرأ أيضاً
منذ أن تم اختراع المنطق الضبابي والتحكم الضبابي حظي الأخير بانتشار واهتمام متزايدين في تطبيقات متنوعة وفي الأجهزة المختلفة في مختلف نواحي الحياة. ولعل ذلك لسهولة تطبيق نظام التحكم الضبابي ولابتعاده غالباً عن تعقيدات العلاقات الرياضية. حتى لو لم نكن ن
علم نموذج النظام موضوع التحكم، يستطيع المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم (SOFC) تحسين استجابة متحكم ضبابي خطي موجود أو بناء جدول تحكم من الصفر، من خلال تقييم أداء المتحكم الحالي وتعديل جدول التحكم بناءً على ذلك. يقدم هذا البحث مادة بسيطة توضح كيفية تصميم واستخدام المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم. من خلال عملية نمذجة ومحاكاة باستخدام Matlab & Simulink® حيث تم فيها استخدام المتحكم لتنظيم سرعة محرك كهربائي مستمر عند حمولات متغيرة. وأظهرت المحاكاة قدرة المتحكم على تقديم استجابة جيدة وتقليل خطأ السرعة بشكل ملحوظ عند تغير الحمولة. يعد البحث مادة نصية يمكن أن يرجع إليها طلبتنا والباحثون المهتمون في مجال التحكم التكيفي عامة، والتحكم الضبابي ذاتي التنظيم خاصة.
بناء النظم الكهروشمسية هي عملية تصميمية يتم فيها تحديد عوامل النظام
و اختيار أجهزته. تعتمد العملية على مجموعة متنوعة من العوامل مثل الموقع الجغرافي
و الإشعاع الشمسي، و متطلبات الحمل من الطاقة. يقدم البحث طريقة عملية لحساب
عناصر و مكونات نظام الطاق
ة الكهروشمسي المستقل، و اجراء التحليل الاقتصادي للنظام،
و ستتيح الواجهة التخاطبية GUI المصممة باستخدام الحزمة البرمجية MATLAB معرفة هذه المكونات اعتماداً على كفاءة مبدل و استطاعة ألواح و سعة بطاريات معروفة في السوق المحلية مع الأخذ بعين الاعتبار العوامل المناخية و عدد ساعات الاشعاع الشمسي في منطقة تركيب النظام، و كذلك معرفة تكلفة النظام و زمن استردادها.
يقدم هذا العمل مرشحاً فعالاً تفرعياً ثلاثي الطور لتحسين جودة الطاقة الكهربائية من حيث تقليل التوافقيات في الشبكة الكهربائية.
تعتمد عملية التعويض على قيم تيارات الحمل اللاخطي و تيارات المرشح الفعال و اشتقاق التيارات المرجعية من التيارات المقاسة. يتم
تحويل التيارات المقاسة من الإحداثيات الثلاثية a-b-c إلى الشكل المرجعي الدوار أي إلى الإحداثيات d-q.
تمّ استخدام المتحكم التناسبي التكاملي التزامني أخذت الاشارات الناتجة عن المتحكم الى دارة قيادة تعديل عرض النبضة و منها تمّ التحكم بمفاتيح قالبة تعمل كمنبع جهد متحكم به تمثل المرشح الفعال. تمّ اثبات أداء كل من المرشح الفعال التفرعي و المتحكم التناسبي التكاملي التزامني اعتماداً على النتائج المأخوذة من النماذج المشغولة في بيئة الـماتلاب.
إن من وظائف نظام التعليق في السيارة عزل الاهتزازات الناتجة بسبب وعورة الطريق عن السائق و تأمين قيادة مريحة. و لكن تصميم أنظمة التحكم لأنظمة التعليق نصف الفعالة أمر صعب بسبب اللاخطية التي تبديها العناصر المكونة لهذه الأنظمة مما جعل الدراسات المرتبطة ب
ها تتسم بالتعقيد. لذلك و في سبيل تحسين أداء أنظمة التعليق نصف الفعالة دون تكلف عناء تصميم متحكم يعتمد على النموذج مباشرة تم تصميم نظام تحكم باستخدام المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم بالاعتماد على مبدأ التأخير في الجزاء للتحكم بنظام تعليق نصف فعال يستخدم المخمدات المغناطيسية الريولوجية. إذ يقوم المتحكم بمحاولة تحسين أداء النظام بناء على الاستجابة المرغوبة الموصوفة في جدول الجزاء. يستخدم المتحكم الضبابي متغيرين كدخل للمتحكم و هما سرعة الكتلة المعلقة و سرعة الكتلة غير المعلقة. باستخدام نموذج ربع سيارة بدرجتي حرية تمت نمذجة و محاكاة النظام في بيئة MATLAB & Simulink®، و تمت مقارنة النتائج مع استراتيجية sky-hook الواسعة الاستخدام، حيث أظهرت المحاكاة قدرة المتحكم الضبابي ذاتي التنظيم على تقديم نتائج جيدةفي التقليل من تسارع الكتلة المعلقة في نماذج الطرق المتنوعة بالمقارنة مع استراتيجية sky-hook.
تعتبر أنظمة التعليق من أهم المكونات في المركبات الحديثة كما أنها تعد أهم عوامل الراحة و الأمان فيها لذلك كان لابد من تأمين متحكم يضمن التفاعل الكامل بين مكونات نظام التعليق و يساعد في اتخاذ القرارات الدقيقة في الوقت المناسب, يقترح البحث تصميم متحكم ب
استخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المكيف الموسع (EANFIS) و استخدامه كوحدة اتخاذ قرار في نظام التعليق لنموذج ربع المركبة بغاية المحافظة على ثبات المركبة على الطرقات لتأمين راحة الركاب حيث يقوم بتحقيق دقة في اتخاذ القرار للمساهمة في تخفيض الاهتزازات و امتصاص الصدمات الناتجة عن عدم استواء الطريق و بالتالي يمنع وصولها إلى مقصورة القيادة و يؤمن الثبات و التماسك المطلوب تم تطبيق المتحكم على نموذج ربع المركبة و دراسة استجابة النموذج في حال حدوث اضطرابات مختلفة و مقارنة أداء المتحكم مع متحكم يعتمد على نظام الاستدلال الضبابي و مع استجابة النموذج الرياضي ذو الحلقة المفتوحة بوجود اضطرابات دخل مختلفة و قد أظهر المتحكم تفوقاً في الأداء من حيث تخفيض الإزاحات و سرعة الاهتزاز و تسارعه.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
