نمذجة وتنفيذ منظومة كبح كهروميكانيكية
Modeling and Implementation of an Electromechanical Brake System
- الباحث
- حيدر ناجي فيصل
- المشرف
- فرج محل محمد - جمال عبد الكريم محمد
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2021
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Electromechanical brake;Modeling;Brake-by-wire;Control system
الملخص
نظام الكبح الكهروميكانيكي هو نسخة من نظام الكبح الذي تم تحسينه من خلال السماح للإلكترونيات بتوليد قوة الكبح والتحكم فيها بينما يمثل نظام فرامل القرص الجزء الميكانيكي الذي يعمل وفقًا لذلك. لا تقتصر مزايا نظام الفرامل الكهروميكانيكي على تقليل الصيانة نظرًا لتقليل الأجزاء الميكانيكية ، كما أنها صديقة للبيئة. يتسبب الاحتكاك الناجم عن العمل الميكانيكي بين وسادة الفرامل وأقراص المكابح في تآكل سطح الوسادة ، مما يزيد من المسافة بين وسادة الفرامل وأقراص الفرامل وبالتالي يقلل من أداء الكبح. تتناول هذه الأطروحة الجوانب النظرية والتجريبية لنظام الكبح. الهدف من العمل النظري هو تطوير نموذج تآكل وسادة الفرامل ، والذي يمكن الاعتماد عليه لتحسين أداء نظام الفرامل الكهروميكانيكي ، بينما الهدف من العمل التجريبي هو بناء نظام الفرامل الكهروميكانيكي باستخدام متحكم اردوينو. تم استخدام برنامج ماتلاب (Matlab) للنمذجة. أظهرت النتائج النظرية أن ales الاحتكاك له دور كبير في حساب قوة الكبح والتآكل المتراكم أثناء التبح. تبدأ قوة الكبح أعلى في حالة استخدام معامل احتكاك متغير (بحوالي 0.06 %( وكذلك يُظهر معامل الاحتكاك المتغير تآكلا أعلى من معامل الاحتكاك الثابت (بحوالي 30 %( علاوة على ذلك ان USL بمقدار(3-510*6) ممكن ان يجعل القوة تنخفض بمقدار 0 نيوتن. أظهرت النتائج التجريبية أن الاختلاف في الاستجابة بين الحالة التجريبية وحالة المحاكاة صغير جدًا وأن وقت ارتفاع الاستجابة في حالة المحاكاة أقصر مقارنة بالحالة التجريبية بنحو 17 % ، بينما زمن الاستقرار في الحالة التجريبية أقصر بحوالي 8 90 من ذلك في حالة المحاكاة. كذلك ان النتائج التجريبية لحساسي السرعة والتيار اكثر انسيابية مما في النتائج النظرية وذلك بسبب وجود الضوضاء وسبب الاختلاف بين الترددات بالنسبة للمعالج المستخدم في الجزء التجريبي والتردد المسموح به في البرنامج المستخدم في النمذجة.
Abstract
An electromechanical brake (EMB) system is a version of braking system that is enhanced by letting the electronics generate and control braking force while a disc brake system represents the mechanical part that acts accordingly. The EMB advantages are not limited to less maintenance due to reducing mechanical parts, and nature-friendly. The friction due to the mechanical action between the brake pad and the brake disc causes wear to the pad surface, which increases the clearance between brake pad and brake disc consequently decreases the braking performance. This thesis includes theoretical and experimental sides. The aim of the theoretical work was to design a brake pad wear model, which can be reliable for improving the EMB performance, while the aim of the experimental work was to build EMB using the arduino microcontroller. Matlab software was used for modeling. The theoretical results showed that the coefficient of friction has a major role in calculating the braking force, and cumulated wear during braking. The braking force starts higher in the case of using a variable coefficient of friction (by about 0.06%). The variable coefficient of friction presents higher wear than the constant coefficient of friction (by about 30%). Moreover the wear of 6 ∗10−3 mm can make force drop by about 200 N. The experimental results showed that the difference in response for the force and displacement between the experimental and simulation cases is quite small and the rise time in the simulation case is shorter compared to the experimental case by about 17% , while the settling time in the experimental case is about 8% shorter than that in the simulation case. Moreover the experimental results for the speed and current sensors showed that the experimental response is smoother which is due to the effect of noise and the difference in frequencies between the software and the micro controller.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.