Utafiti huu unachunguza uundaji wa usanifu wa usukani wa umeme kikamilifu unaotegemea vitendaji vya kielektromekanika vinavyoendeshwa moja kwa moja ili kuchukua nafasi ya mfumo wa usukani wa majimaji uliowekwa katikati wenye uzito wa takriban 150 kg kwenye jukwaa zito la magurudumu lisilo na rubani, pamoja na kuchunguza tabia ya udhibiti wa usanifu huo kwa kutumia uigaji wa AMESim. Katika suluhisho la DEMA la njia moja, uzito wa mfumo umetolewa kuwa takriban 32 kg, na katika suluhisho la njia mbili takriban 40 kg. Katika uigaji unaotumia PID ya vitanzi vitatu na udhibiti wa feedforward chini ya momenti ya upinzani wa usukani ya 6000 ± 500 N·m, overshoot imebaki chini ya %2, hitilafu ya pembe ya hali thabiti chini ya 0,1°, na hitilafu ya ufuatiliaji chini ya 0,4°. Hata hivyo, utafiti hauwasilishi prototaipu halisi ya DEMA, benchi la majaribio au uthibitishaji kwenye gari halisi; matokeo ya mfumo mpya wa umeme yanategemea uigaji.

Hoja ya kuanzia ya watafiti si uzito wa mfumo wa majimaji pekee. Tangi la majimaji, pampu ya kielektro-hidroliki, mabomba marefu na mzunguko wa majimaji unaounganisha mifumo miwili ya usukani katika mfumo wa kizazi cha kwanza huleta mipaka katika ujumuishaji, matengenezo, uhamishaji wa nishati na umoduli. Utafiti unapendekeza kuhifadhi kiunganishi cha usukani kilichopo huku vipengele vya kuzalisha na kusafirisha nguvu ya majimaji vikiondolewa na kubadilishwa na vitendaji vya kielektromekanika vinavyoendeshwa moja kwa moja na vilivyo kompakt.

Ingawa suluhisho la njia moja huondoa tatizo la nguvu kupingana kwa kimuundo, huongeza mahitaji ya nguvu na usimamizi wa joto wa motor moja. Kwa sababu hiyo, watafiti katika hatua ya pili walichunguza muundo wa njia mbili unaogawanya mzigo wote wa usukani kati ya DEMA mbili. Wakati vigezo vya njia hizo mbili vilichukuliwa kuwa sawa kabisa, tofauti ya nafasi ya mstari kati ya vitendaji viwili ilibaki ndani ya 0,01 mm. Hata hivyo, katika uigaji unaoitwa katika chanzo tofauti ya vigezo ya %5, tofauti ya nafasi iliongezeka hadi takriban 1,1 mm na kulionekana nguvu kupingana ya takriban 6 kN; katika hali ya tofauti ya %20, tofauti ya nafasi iliongezeka hadi takriban 4,2 mm.

Ili kupunguza tatizo hili, udhibiti wa usawazishaji wa nafasi wa msingi–sekondari uliundwa. Njia ya kwanza hufuata moja kwa moja pembe ya usukani inayotakiwa, huku njia ya pili badala ya kufuata kwa kujitegemea amri ya usukani wa gari, hutumia nafasi halisi ya mstari ya kitendaji cha kwanza kama rejeleo. Katika hali ya tofauti ya njia ya %20, muundo huu uliendelea kuhifadhi utendaji wa ufuatiliaji wa pembe huku ukipunguza kwa kiasi kikubwa nguvu endelevu kupingana; kilichobaki ni nguvu ya muda mfupi kupingana ya takriban sekunde 0,2 mwanzoni mwa mwendo wa usukani na tofauti ya nafasi ya takriban 1 mm.

Kwa mtazamo wa Uturuki, utafiti unaweza kutathminiwa kimetodolojia kwa magari ya umeme ya kazi nzito, majukwaa maalumu ya rununu na mifumo ya steer-by-wire au uelekezaji wa kielektromekanika inayohitaji nguvu kubwa. Hata hivyo, chanzo hakijachunguza magari ya Türkiye, kanuni za ndani, miundombinu ya uzalishaji au mizunguko halisi ya kazi za uwanjani. Uwezekano wa kutekeleza muundo huo kwa wingi tofauti wa magari, hali za tairi–ardhi, halijoto za mazingira na vipengele vya ndani lazima uthibitishwe kwa majaribio ya ziada.

Ni nini kilichokuwapo katika mfumo wa usukani wa majimaji wa kizazi cha kwanza?

Jukwaa la kazi nzito la kizazi cha kwanza la timu ya utafiti lina magurudumu manane yanayoendeshwa kwa kujitegemea na lilitengenezwa ili kusaidia usukani wa tofauti, usukani wa Ackermann na hali changamano za uelekezaji. Mfumo wa usukani wa kizazi cha kwanza uliochunguzwa unategemea chanzo cha nguvu ya majimaji kilichowekwa katikati.

Vipengele vikuu vya mfumo ni:

• Kiunganishi cha usukani,
• utaratibu mkuu wa usukani,
• utaratibu wa sekondari wa usukani,
• tangi la majimaji,
• mabomba ya majimaji,
• pampu ya kielektro-hidroliki.

Pampu ya kielektro-hidroliki hutuma kimiminika chenye shinikizo kwenye utaratibu mkuu wa usukani. Kwa sababu vyumba vya ndani vya majimaji vya mifumo mkuu na sekondari ya usukani vimeunganishwa, mfumo wa pili pia husogea sawia na wa kwanza. Faida muhimu ya muunganisho huu wa kifizikia wa majimaji ni kwamba hupunguza kwa kawaida force fighting au nguvu kupingana, yaani hali ambapo vitendaji viwili tofauti huzalisha nguvu zinazopingana.

Hata hivyo, kwa kuwa mfumo una uzito wa takriban 150 kg bila kiunganishi cha usukani, na kwa sababu vipengele kama mabomba ya majimaji, pampu na tangi vimesambazwa katika sehemu tofauti za mwili wa gari, watafiti walitafuta suluhisho la kielektromekanika lililounganishwa zaidi.

Mbinu ya uingizwaji kamili kwa umeme inabadilisha nini?

Katika muundo mpya, kiunganishi cha usukani kilichopo kinahifadhiwa. Mifumo mkuu na sekondari ya usukani wa majimaji hubadilishwa na vitendaji vya kielektromekanika; tangi la majimaji, pampu na mtandao wa mabomba huondolewa kwenye mfumo.

Katika utafiti, mahitaji yafuatayo ya usukani yaliwekwa kwa jukwaa la kazi nzito:

Suluhisho la umeme linatumia jiometri ambamo kitendaji cha kielektromekanika kinachozalisha mwendo wa mstari huunganishwa kwenye mkono wa kuzunguka unaoitwa rocker arm. Wakati usukani uko katika nafasi ya katikati, mhimili wa kitendaji huwa wima kwa mhimili wa mkono, na umbali kati ya kiungio cha nyuma cha kitendaji na mhimili wa kuzunguka ni 400 mm.

Kwa nini kitendaji lazima kizalishe angalau nguvu ya 56 kN?

Katika uchanganuzi wa kijiometri, kitendaji kinapokuwa katika nafasi yake fupi zaidi, umbali kati ya kiungio cha nyuma na mhimili wa kuzunguka ni 236 mm na mkono sawia wa momenti ni 147 mm. Kitendaji kinapokuwa katika nafasi yake ndefu zaidi, umbali huo huongezeka hadi 564 mm na mkono sawia wa momenti hadi 207 mm.

Mfumo wa usukani lazima utoe momenti ya juu ya pato ya 8000 N·m. Hali ngumu zaidi ya nguvu hutokea katika mkono wa momenti wa 147 mm. Kwa kuchukulia ufanisi wa utaratibu wa mwisho kuwa %98, utafiti unahesabu kuwa nguvu yote ya mstari ya kitendaji lazima iwe angalau 56 kN.

Hali ngumu zaidi kwa upande wa kasi hutokea katika mkono wa momenti wa 207 mm. Kwa kasi ya usukani ya 6,7 rpm, kasi ya mstari ya kitendaji ilihesabiwa kuwa lazima iwe angalau 146 mm/s. Kwa masafa ya mwendo wa kijiometri, stroke inayohitajika ni angalau 328 mm.

Kutokana na uchanganuzi huu, mipaka ya msingi inayolengwa kwa DEMA iliwekwa kuwa:

• stroke tendaji ≥ 330 mm,
• kasi ya juu ya mstari ≥ 150 mm/s,
• nguvu ya juu ya mstari ≥ 56 kN

ndivyo vilivyowekwa.

DEMA ni nini na uendeshaji wa moja kwa moja unapatikanaje?

Katika usanifu uliochaguliwa wa Direct-drive Electro-mechanical Actuator (DEMA), rota ya servo motor na nati ya planetary roller screw huunganishwa katika muundo mmoja jumuishi. Motor huzungusha nati moja kwa moja; screw hubadilisha mwendo huo wa mzunguko kuwa mwendo wa mstari wa shina la pato.

Lengo la usanifu huu ni kupunguza hitaji la hatua tofauti ya gia ya kupunguza kati ya motor na utaratibu wa screw na kufanya kitendaji cha kielektromekanika kuwa kompakt zaidi.

DEMA ya njia moja ilipimwa ukubwa vipi?

Kwa kuwa kitendaji kimoja hubeba mzigo wote wa juu wa mstari, kilipimwa kwa msingi wa nguvu ya pato ya 56 kN. Kwa kutumia kipengele cha usalama cha 1,5, reverse planetary roller screw ya GSA RGTI30-4 ilichaguliwa.

Msongo kwenye screw ulithibitishwaje?

Kwa nguvu ya juu ya mstari ya 56 kN, msongo wa kawaida wa axial wa screw ulihesabiwa kuwa:

\[ \sigma_{0s} = \frac{4F_{\mathrm{emamax}}}{\pi d_s^2} = 98\ \mathrm{MPa} \]

Hapa \(F_{\mathrm{emamax}}\) huwakilisha nguvu ya juu ya mstari ya kitendaji, na \(d_s\) kipenyo cha pitch cha screw cha 27 mm.

Kwa kuchukua ufanisi wa planetary roller screw kuwa \(\eta_{prs}=0,9\), momenti ya screw inayohitajika ilipatikana kuwa:

\[ T_s = \frac{F_{\mathrm{emamax}}P_s}{2\pi\eta_{prs}} = 39,7\ \mathrm{N\,m} \]

ambapo \(P_s=4\) mm ni lead ya screw.

Katika hesabu ya msongo changamano:

\[ \sigma_{\mathrm{screw}} = \sqrt{ \sigma_{0s}^{2} + 3 \left( \frac{T_s}{0,2d_s^{3}} \right)^2 } = 100\ \mathrm{MPa} \]

ilipatikana. Kwa kuwa utafiti unatoa mkazo wa yield wa nyenzo GCr15 kuwa 835 MPa na mkazo unaoruhusiwa kuwa 210 MPa, watafiti wanachukulia upimaji huu wa screw kuwa unafaa kwa upande wa uimara.

Kwa nini motor lazima ifikie 2250 rpm kwa kasi ya mstari ya 150 mm/s?

Kwa kuwa lead ya screw ni 4 mm, kasi ya mzunguko inayohitajika ilihesabiwa kuwa:

\[ n_{so} = \frac{60v_{\max}}{P_s} = 2250\ \mathrm{rpm} \]

ambapo \(v_{\max}=150\) mm/s ni kasi ya mstari. Kasi iliyokadiriwa ya 2350 rpm na momenti iliyokadiriwa ya 43,5 N·m ya motor iliyochaguliwa KBM-45X02B ziko juu ya mahitaji ya 2250 rpm na 39,7 N·m yaliyohesabiwa katika utafiti.

Mfumo wa udhibiti wa njia moja unafanyaje kazi?

Modeli ya closed-loop ya nafasi ya DEMA iliundwa katika mazingira ya AMESim. Usanifu wa udhibiti unachanganya muundo wa PID wa vitanzi vitatu na udhibiti wa feedforward. Watafiti wanaeleza kuwa vigezo vya PID vilichaguliwa kupitia duru kadhaa za marekebisho ya kurudia katika hali mbalimbali za uendeshaji; lengo lilikuwa kusawazisha kasi ya mwitikio, usahihi wa ufuatiliaji, overshoot na uthabiti.

Sehemu ya feedforward inalenga kufidia athari ya mabadiliko ya amri mapema badala ya kusubiri hitilafu itokee kisha kuitatua kwa feedback pekee.

Uigaji wa njia moja ulifanywa chini ya mzigo gani?

Kwa utaratibu wa usukani iliwekwa momenti ya msuguano wa ardhi ya kudumu ya 6000 N·m pamoja na momenti ya usumbufu wa nasibu ya ±500 N·m.

Mfululizo wa amri za usukani ulikuwa kama ifuatavyo:

Katika uigaji, pembe ya usukani ilifuata kwa haraka ishara ya amri. Mipaka ya utendaji iliyoripotiwa katika utafiti ni:

• overshoot < %2,
• hitilafu ya pembe ya hali thabiti < 0,1°,
• hitilafu ya ufuatiliaji < 0,4°

. Mwendo wa usukani wa ±30° ulilingana na takriban ±125 mm ya uhamaji wa mstari wa kitendaji.

Kwa nini walihamia kwenye vitendaji viwili?

Suluhisho la njia moja ni rahisi kwa upande wa kuzuia nguvu kupingana; hata hivyo, watafiti wanaeleza kuwa kitendaji kimoja huhitaji nguvu ya motor na usimamizi wa joto wa kiwango kikubwa kiasi. Kwa sababu hiyo, nguvu yote ya usukani iligawanywa kati ya DEMA mbili zinazolingana.

Katika suluhisho la njia mbili, nguvu ya juu ya mstari kwa kila kitendaji ni 28 kN.

Uzito wa jumla wa mfumo wa vitendaji viwili umetolewa kuwa takriban 40 kg.

Verianla Live: source-of-truth ya kisayansi ni jedwali la HTML linaloonekana. Uhuishaji ni uwasilishaji shirikishi tu wa thamani hizi za chanzo.

Nini hutokea ikiwa njia mbili ni sawa kabisa?

Katika modeli ya AMESim ya njia mbili, vigezo vya udhibiti na vya kimekanika vya njia hizo mbili vilichukuliwa mwanzoni kuwa sawa. Chini ya momenti ileile ya upinzani ya 6000 ± 500 N·m na mfululizo uleule wa amri za usukani, utendaji wa udhibiti wa pembe ulibaki karibu sawa na wa mfumo wa njia moja:

• overshoot < %2,
• hitilafu ya hali thabiti < 0,1°,
• hitilafu ya ufuatiliaji < 0,4°.

Nguvu za vitendaji viwili zilibaki sawa na tofauti ya uhamaji wa mstari ilidumishwa ndani ya 0,01 mm wakati wote wa mwendo wa usukani. Katika hali hii bora, hakuna nguvu kupingana iliyozingatiwa.

Kwa nini njia hazibaki sawa katika uhandisi halisi?

Watafiti wanasisitiza kuwa makosa ya vipimo, ugumu wa viungio, vigezo vya udhibiti na sifa za dinamikia za vitendaji viwili halisi haziwezi kuwa sawa kabisa. Kwa hiyo, hali za kutolingana kwa njia ziliundwa kwa kubadilisha vigezo vya Channel 2.

Dokezo la chanzo: Katika maelezo husika kuna utata kuhusu asilimia za ongezeko la vigezo. Matokeo hapa chini yamewasilishwa kwa majina yanayotumiwa na chanzo yenyewe, yaani hali ya “%5 tofauti ya vigezo” na “%20 tofauti ya vigezo”.

Nini kilionekana katika tofauti ya njia ya %5?

Utendaji wa pembe ya usukani uliendelea kubaki ndani ya mipaka ya overshoot < %2, hitilafu ya hali thabiti < 0,1° na hitilafu ya ufuatiliaji < 0,4°. Hivyo, pembe ya jumla ya usukani wa gari iliendelea kuonekana nzuri kwa nje.

Hata hivyo, nguvu za ndani za vitendaji viwili hazikuwa tena sawa. Wakati wa kuendesha moja kwa moja, njia zilianza kuzalisha nguvu zenye ukubwa sawa lakini mwelekeo tofauti, na kutokea nguvu kupingana ya takriban 6 kN.

Tofauti ya uhamaji wa mstari kati ya njia mbili pia iliongezeka hadi takriban 1,1 mm. Matokeo haya yanaonyesha kuwa pembe sahihi ya usukani inayoonekana kwa nje haimaanishi kwamba ugawaji wa mzigo wa ndani wa vitendaji ni mzuri.

Katika tofauti ya njia ya %20, tatizo linaongezeka vipi?

Katika hali ambayo chanzo kinaiita tofauti ya vigezo ya %20, uwezo wa pembe ya usukani kufuata amri uliendelea kuhifadhiwa kwa kiasi kikubwa. Hata hivyo, kutokuwiana kwa nguvu kati ya njia mbili kuliongezeka kwa kiasi kikubwa.

Kulitokea hali ambapo kitendaji kimoja kililazimika kushinda si tu mzigo wa msuguano wa ardhi bali pia nguvu ya kitendaji kingine inayoelekea upande tofauti. Tofauti ya nafasi ya mstari kati ya njia mbili ilifikia takriban 4,2 mm.

Verianla Live: Thamani ya 0,01 mm imeripotiwa katika chanzo kama “ndani ya 0,01 mm”, huku thamani za 1,1 na 4,2 mm zikiripotiwa kama makadirio; grafu haibadilishi kiwango hiki cha usahihi.

Kwa nini nguvu kupingana ni muhimu?

Watafiti wanaeleza kuwa nguvu kupingana kwa muda mrefu kunaweza kusababisha upotevu wa nishati katika mfumo, uchakavu wa viungio vya kimekanika, uchovu wa sehemu za kuunganisha na ongezeko la joto katika servo motors. Katika hali kali zaidi, uthabiti wa udhibiti na utendaji wa dinamikia unaweza pia kuathiriwa.

Kwa msingi huo, muundo mpya wa udhibiti uliundwa kwa mfumo wa njia mbili, ambao badala ya kutuma tu amri ileile ya pembe ya usukani kwa vitendaji vyote viwili, huunda kiungo cha moja kwa moja cha usawazishaji kati yao.

Mkakati wa usawazishaji wa msingi–sekondari unatofautianaje?

Katika muundo mpya, Channel 1 hufanya kazi kama njia msingi. Mfumo uliopo wa servo wa nafasi huhifadhiwa na hufuata moja kwa moja pembe ya usukani wa gari.

Channel 2 ni njia ya sekondari. Njia ya pili haitumii tena pembe ya usukani kama rejeleo lake la kujitegemea. Badala yake, uhamaji halisi wa mstari wa Channel 1 huwa rejeleo la nafasi la Channel 2.

Mnyororo wa udhibiti kwa dhana ni:

1. Amri ya pembe ya usukani hutumwa kwa njia msingi.
2. Channel 1 huzalisha pembe inayolengwa kwa PID ya vitanzi vitatu na udhibiti wa feedforward.
3. Nafasi halisi ya mstari ya DEMA ya Channel 1 hupimwa.
4. Nafasi hii halisi huwa rejeleo jipya la Channel 2.
5. Channel 2 huendesha DEMA yake ili kufuata mwendo halisi wa Channel 1.
6. Kwa kufanya vitendaji viwili vizalishe mwendo uleule, lengo ni kupunguza tofauti ya nguvu za ndani.

Njia ya pili inaweza kufuatilia kwa usahihi kiasi gani?

Uwezo wa Channel 2 kufuatilia nafasi ya kitendaji msingi ulijaribiwa katika uigaji tofauti. Katika muundo wa PID ya vitanzi vitatu + feedforward:

• hitilafu ya nafasi ya hali thabiti < 0,02 mm,
• hitilafu ya ufuatiliaji katika awamu ya hali thabiti < 0,1 mm

iliripotiwa.

Nini kilitokea wakati kutolingana kwa %20 kulijaribiwa tena na udhibiti wa usawazishaji?

Vigezo vya njia msingi vilidumishwa bila kubadilishwa, hali ya mabadiliko ya vigezo ya %20 iliyotolewa katika chanzo ilitumika kwenye njia ya pili, na mwendo uleule wa usukani ukaigwa tena.

Utendaji wa pembe ya usukani wa gari uliendelea kuwa:

• overshoot < %2,
• hitilafu ya hali thabiti < 0,1°,
• hitilafu ya ufuatiliaji < 0,4°

.

Mabadiliko muhimu zaidi yalionekana katika nguvu za vitendaji. Isipokuwa nguvu kupingana ya muda mfupi ya takriban sekunde 0,2 mwanzoni mwa mwendo wa usukani, iliyohusishwa na mabadiliko ya ghafla ya kasi na kuongeza kasi, nguvu za pato za njia mbili zilibaki karibu sana na kila mmoja na zilibeba mzigo kwa pamoja.

Tofauti ya uhamaji wa mstari ya takriban 1 mm kati ya vitendaji viwili ilionekana tu katika muda wa mpito mwanzoni mwa mwendo. Waandishi wanaeleza kuwa ikiwa mabadiliko ya pembe ya usukani na kasi ya pembe yatafanywa laini zaidi, nguvu hii ya awali kupingana inaweza karibu kuondolewa kabisa.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Kwa jiometri ya jukwaa lililochunguzwa, kuhama kutoka mfumo wa majimaji uliowekwa katikati hadi usanifu wa kielektromekanika wa DEMA hupunguza uzito uliokokotolewa wa mfumo kutoka takriban 150 kg hadi 32 kg kwa njia moja na 40 kg kwa njia mbili.
• DEMA ya njia moja imeonyesha overshoot ndogo na hitilafu ndogo ya ufuatiliaji wa pembe katika uigaji wa AMESim chini ya momenti ya upinzani ya 6000 ± 500 N·m.
• Katika uigaji bora ambapo vigezo vya njia mbili vilichukuliwa kuwa sawa, hakuna nguvu kubwa kupingana iliyozingatiwa kati ya vitendaji viwili.
• Wakati vigezo vya njia vinapotofautishwa, pembe ya gari inaweza kubaki sahihi lakini tofauti kubwa za nguvu za ndani na hitilafu ya usawazishaji wa nafasi zinaweza kutokea kati ya vitendaji viwili.
• Udhibiti wa usawazishaji wa nafasi wa msingi–sekondari umepunguza kwa kiasi kikubwa nguvu endelevu kupingana katika hali ya tofauti ya %20 huku ukihifadhi utendaji wa juu wa ufuatiliaji wa pembe.

Matokeo ambayo utafiti hauungi mkono au haujajaribu

• Mfumo mpya wa usukani wa DEMA haujathibitishwa kwenye benchi halisi la majaribio.
• Usanifu wa umeme kikamilifu haujajaribiwa kwenye gari halisi.
• Utendaji chini ya ardhi halisi, mabadiliko ya tairi–ardhi, mshtuko, mtetemo na mizunguko ya joto haujaonyeshwa.
• Hakuna jaribio la maisha marefu ya kitendaji au uchovu wa planetary roller screw lililofanywa.
• Tabia halisi ya joto ya servo motors haijathibitishwa kwa majaribio.
• Haijathibitishwa kwamba mkakati wa usawazishaji huondoa kabisa nguvu kupingana katika toleransi zote zinazowezekana za uzalishaji na hali zote za hitilafu.
• Haiwezi kuhitimishwa kutoka katika utafiti huu kwamba nguvu kupingana ya awali ya takriban sekunde 0,2 ni salama kwenye gari halisi.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mtiririko wa utafiti

Mtiririko wa kimetodolojia wa utafiti una hatua kuu nne:

1. Kutathmini vikwazo vya wingi, ujumuishaji na udhibiti wa mfumo wa usukani wa majimaji uliowekwa katikati wa kizazi cha kwanza.
2. Kukokotoa kwa kijiometri/kimekanika thamani za nguvu, stroke, kasi na momenti zinazohitajika kwa uingizwaji kamili kwa umeme.
3. Kupima ukubwa wa vipengele vya DEMA vya njia moja na mbili katika kiwango cha planetary roller screw na servo motor.
4. Kulinganisha katika mazingira ya AMESim miundo ya njia moja, njia mbili bora, njia mbili zenye vigezo visivyolingana na njia mbili zenye udhibiti wa usawazishaji wa msingi–sekondari.

Upimaji wa kimekanika wa njia moja

Upimaji wa kimekanika wa njia mbili

Hali ya mzigo ya AMESim

Katika ulinganisho wote mkuu, momenti ya usumbufu wa nasibu ya ±500 N·m iliongezwa kwenye momenti ya kudumu ya msuguano wa ardhi ya 6000 N·m. Usanifu ulilinganishwa kwa kutumia mfululizo uleule wa rejeleo wa +30°, 0° na −30°.

Matokeo ya ufuatiliaji wa pembe

Matokeo haya yanaonyesha kwamba kuangalia tu pembe ya usukani wa gari hakutoshi kutambua nguvu za ndani kupingana katika mfumo wa vitendaji viwili. Wakati vigezo vya njia vinapotofautiana, usahihi wa ufuatiliaji wa pembe unaoonekana kwa nje unaweza kubaki juu huku nguvu za ndani na usawazishaji wa nafasi vikiharibika kwa kiasi kikubwa.

Matokeo ya usawazishaji wa njia

Utendaji wa ufuatiliaji wa njia ya sekondari

Katika uigaji tofauti ambapo Channel 2 ilifuata nafasi ya Channel 1, hitilafu ya hali thabiti ilikuwa chini ya 0,02 mm na hitilafu ya ufuatiliaji wa hali thabiti ilikuwa chini ya 0,1 mm.

Vikwazo vikuu vya utafiti

• Usanifu mpya wa usukani wa kielektromekanika umetathminiwa kwa uigaji wa AMESim pekee.
• Amri za usukani ni ishara rahisi za rejeleo endelevu kwa ajili ya kuchunguza usawazishaji na nguvu kupingana.
• Hakuna bench test iliyofanywa.
• Hakuna jaribio la gari halisi lililofanywa.
• Njia za kuendesha halisi zinazobadilika daima na amri za usukani za vipindi bado hazijathibitishwa.
• Vigezo vya PID vilichaguliwa kwa marekebisho ya uigaji ya kurudia na urekebishaji wa kina kwenye mfumo halisi umeachwa kama kazi ya baadaye.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la awali la utafiti: Study on a Fully Electrified Steering System and Its Control Strategies for Heavy-Duty Wheeled Platforms

Waandishi: Shicheng Zheng; Tianxiang Qin; Jingkun Wei; Jiaming Cheng; Xiaming Yuan; Jihong Zhu.

Mpangilio wa waandishi: Mpangilio wa awali wa chanzo umehifadhiwa.

Mchango sawa/mwandishi wa kwanza sawa: Chanzo hakina taarifa ya mchango sawa au uandishi wa kwanza sawa.

Waandishi wanaowasiliana: Xiaming Yuan na Jihong Zhu.

Taasisi: Department of Precision Instrument, Tsinghua University, Beijing, China; State Key Laboratory of Precision Space-Time Information Sensing Technology, Beijing, China; School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing, China; College of Mechanical and Electrical Engineering, Huangshan University, Huangshan, China.

Jarida: Machines.

Mchapishaji: MDPI, Basel, Switzerland.

Juzuu / nambari ya makala: 14, 684.

DOI: 10.3390/machines14060684.

Tarehe ya kupokelewa: 21 Aprili 2026.

Tarehe ya marekebisho: 27 Mei 2026.

Tarehe ya kukubaliwa: 10 Juni 2026.

Tarehe ya kuchapishwa: 12 Juni 2026.

Aina ya chanzo na hali ya uhakiki: Ni makala ya utafiti iliyopitiwa na wataalamu. Inajumuisha upimaji wa kimekanika, uundaji wa mfumo wa udhibiti na uchanganuzi wa uigaji unaotegemea AMESim.

Kiungo rasmi cha uchapishaji:Ukurasa rasmi wa makala wa MDPI.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY).

Ufadhili: Utafiti unaripoti kuwa haukupokea ufadhili wa nje.

Upatikanaji wa data: Imeelezwa kwamba seti ya data inayounga mkono matokeo makuu ya utafiti inapatikana moja kwa moja ndani ya makala na data ya ziada inaweza kuombwa kutoka kwa waandishi wanaowasiliana.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kutokuwa na mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana Shicheng Zheng, Xiaming Yuan na Jihong Zhu; mbinu Shicheng Zheng na Tianxiang Qin; programu Shicheng Zheng, Jingkun Wei na Jiaming Cheng; uthibitishaji Shicheng Zheng, Xiaming Yuan na Jihong Zhu; uchanganuzi rasmi Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei na Jiaming Cheng; utafiti Xiaming Yuan na Jihong Zhu; rasilimali Xiaming Yuan na Jihong Zhu; uratibu wa data Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei na Jiaming Cheng; rasimu ya kwanza Shicheng Zheng, Tianxiang Qin, Jingkun Wei na Jiaming Cheng; mapitio na uhariri Shicheng Zheng, Xiaming Yuan na Jihong Zhu; usimamizi, usimamizi wa mradi na upatikanaji wa ufadhili Xiaming Yuan na Jihong Zhu kama ilivyoripotiwa.

Kikomo cha uthibitishaji wa majaribio: Mifumo ya usukani ya DEMA ya njia moja na mbili iliyo ya umeme kikamilifu iliyopendekezwa katika utafiti haijathibitishwa kwa bench test au jaribio la gari halisi. Matokeo ya utafiti yanategemea uigaji wa AMESim. Picha halisi katika chanzo zinaonyesha vipengele vya mfumo wa usukani wa majimaji wa kizazi cha kwanza.

Dokezo la nambari za sehemu ndani ya chanzo: Maelezo ya mpangilio wa makala katika utangulizi hayalingani kikamilifu na nambari halisi za sehemu kuu. Vichwa halisi vya sehemu vya chanzo vimetumika kama msingi na nambari hazijatafsiriwa upya kimya kimya.

Dokezo la istilahi ndani ya chanzo: Wakati wa kujadili matatizo ya mfumo wa usukani, baadhi ya sentensi hutumia kauli “centralized hydraulic suspension system”. Sehemu inayozunguka, mchoro na muktadha wa kihandisi zinahusu mfumo wa usukani; mabadiliko haya ya istilahi yameandikwa kama kutokuwiana kwa uhariri ndani ya chanzo.

Utata wa tofauti ya vigezo: Katika maelezo ya kutolingana kwa njia mbili, sentensi moja inasema kwamba vigezo vya udhibiti vya Channel 2 na thamani za joint stiffness ziliongezwa “kwa %5 na %20 mtawalia”, huku matokeo yanayofuata yakiwasilishwa kama hali tofauti za “%5 tofauti ya vigezo” na “%20 tofauti ya vigezo”. Kwa hiyo, mgawanyo wa asilimia kwa kila kigezo katika majaribio hauwezi kutolewa kwa maana moja kutoka kwenye maandishi ya chanzo. Katika maandishi ya Verianla, matokeo yamewasilishwa kwa kutumia majina ya hali yaliyotumiwa na chanzo.

Kikomo cha maudhui ya kisayansi: Upimaji wa kimekanika, miundo ya udhibiti, hali za uigaji na matokeo ya namba katika maandishi haya yanategemea utafiti uliochunguzwa. Hakuna utendaji mpya wa kisayansi, jaribio au utaratibu ulioongezwa kutoka vyanzo vya nje. Uhakiki wa nje umetumiwa tu kuthibitisha utambulisho wa kibibliografia wa uchapishaji.

Kikomo kikuu cha tafsiri: Matokeo ni uthibitishaji wa awali kwa jiometri ya jukwaa zito lililochunguzwa na hali za modeli ya AMESim. Utafiti wenyewe pia unaorodhesha uanzishaji wa mfumo, urekebishaji wa kina wa PID, amri za usukani za vipindi, njia za usukani zinazobadilika mfululizo, bench tests na majaribio ya gari chini ya hali halisi za uendeshaji kama kazi ya baadaye.