Исследование вынужденных колебаний в нелинейной системе индивидуального тягового электропривода

Обоснование. Процессы, проходящие в системе тяговый электромеханический привод-колесо-дорога при разгоне/торможении, вызывают повышенные динамические нагрузки на элементы привода, что может привести к выходу их из строя. Колебания возникают из-за изменения скоростного режима движения транспортного средства, сцепных свойств опорного основания, его неровностей, характеристик эластичных шин и сопровождаются изменениями угловых скоростей, крутящих моментов, продольных, поперечных, нормальных сил. Повышенный интерес в любых системах, работа которых является сложным, случайным, колебательным процессом, вызывает изучение возникновения резонансных явлений, сопровождаемые резким увеличением амплитуд колебаний. Поэтому необходимо исследовать особенности колебательных явлений, условий возникновения резонансов в данных нелинейных системах для последующего определения методов борьбы с ними.

Цель работы — выявление особенностей протекания колебательных процессов, возникновения резонансных явлений в системах электромеханического привода транспортных средств, представляющих собой нелинейные технические системы.

Материалы и методы. Исследование динамики движения ведущих колёс машины на предмет особенностей колебательных процессов и возможности возникновения резонанса проведено методами экспериментальных исследований процессов разгона и торможения транспортного средства. Исследование особенностей колебательных процессов. Изучение возможностей зарождения резонансных явлений при работе систем машины в любых условиях (отличных от тех, которые приведены в предыдущем разделе) проведено с помощью математического анализа систем дифференциальных уравнений, описывающих функционирование нелинейной систем.

Результаты. В системе электромеханического привода ведущих колёс транспортного средства при движении имеют место быть колебательные процессы по крутящим моментам. Поскольку данная система является нелинейной, то ярко выраженных резонансных явлений с неконтролируемым ростом амплитуд вплоть до бесконечности в ней наблюдаться не может. Наблюдается срыв резонанса, который может сопровождаться как уменьшением амплитуд колебаний при росте их частот в случае разгона машины, так и увеличении при уменьшении частот в случае замедления машины. Выявлен резкий ударный характер скорости изменения крутящего момента на колесе, тока, потребляемого приводом, а также особенности их снижения при применении подавления автоколебательных явлений. В работе рассмотрены особенности колебательных явлений в нелинейных системах взаимодействия

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в возможности использования предложенных выводов при разработке агрегатов тягового электромеханического привода и при синтезе систем управления движением транспортных средств.